衝撃吸収体
【課題】衝撃発生時に良好な衝撃吸収性能を得ながら足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止することを課題とする。
【解決手段】 熱可塑性樹脂を発泡させて成形した成形体とされ、フロアパネル（車体パネル）１０とフロアカーペット（敷物）２０との間に設置される衝撃吸収体３０について、フロアカーペット２０に接する本体部３２と、当該本体部からフロアパネル１０側へ延出して長手方向を自動車の車幅方向に向けて当該車幅方向へ向けた溝３６を複数並行して形成する複数の横リブ３４とを設け、本衝撃吸収体３０の厚みH1を２０〜１００mm、密度を０．０２５〜０．１０ｇ／cm3、衝撃吸収体の厚みに対する横リブの肉厚の比L1／H1を３０〜６０％、横リブの延出方向Ｄ１とは垂直な面ＰＬ１上に当該延出方向へ投影したときの本体部の投影面積に対する横リブの投影面積の総面積の比S2／S1を５０〜８０％とした。
【解決手段】 熱可塑性樹脂を発泡させて成形した成形体とされ、フロアパネル（車体パネル）１０とフロアカーペット（敷物）２０との間に設置される衝撃吸収体３０について、フロアカーペット２０に接する本体部３２と、当該本体部からフロアパネル１０側へ延出して長手方向を自動車の車幅方向に向けて当該車幅方向へ向けた溝３６を複数並行して形成する複数の横リブ３４とを設け、本衝撃吸収体３０の厚みH1を２０〜１００mm、密度を０．０２５〜０．１０ｇ／cm3、衝撃吸収体の厚みに対する横リブの肉厚の比L1／H1を３０〜６０％、横リブの延出方向Ｄ１とは垂直な面ＰＬ１上に当該延出方向へ投影したときの本体部の投影面積に対する横リブの投影面積の総面積の比S2／S1を５０〜８０％とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の乗員の足下において車体パネルと敷物との間に設置される衝撃吸収体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車体パネルの乗員室側に、主に意匠性を付与する目的でフロアカーペットやドアトリムなどの内装材が配設されている。これらの車体パネルと内装材との間に、自動車事故などによる衝突時に衝撃エネルギーを吸収して乗員に加わる衝撃を緩和することを目的として、衝撃を吸収可能な材質からなる衝撃吸収体が配設されている。短時間で多くの衝撃エネルギーを吸収しながら乗員の下肢部に過大な荷重が加わらないように歪みを進行させながら衝撃エネルギーを吸収すれば、良好な衝撃吸収性能が得られることになる。
衝撃吸収体としては、ポリスチレン樹脂やポリプロピレン樹脂の粒子に発泡剤を配合し、所要のキャビティを有する成形型にこれらを充填し、蒸気などにより加熱発泡させて成形した、いわゆるビーズ発泡成形体が用いられることが多い。ビーズ発泡体を用いる利点としては、発泡させることにより低密度の成形体を所要の形状に形成することが比較的容易なため、衝撃吸収体が軽量となり、かつ、通常使用時には一定の剛性を持ち所要形状を保つが、衝撃荷重などの強い応力が加わると潰れて衝撃エネルギーを吸収するという衝撃吸収体に要求される特性を得やすいからである。また、自動車事故では略前後方向へ大きな衝撃力が発生することが多いため、特に前後方向への衝撃力のエネルギーが十分に吸収されるように衝撃吸収体が設計されている。例えば、熱可塑性樹脂の発泡成形体からなる衝撃吸収体の車体パネル側に衝撃吸収体の厚みに対する肉厚の比を２６％とした縦リブであって車両前後方向へ向けた平行な溝を形成する縦リブを複数設けると、リブを形成していないブロック状の衝撃吸収体と比べ、衝撃荷重に対する反力が大きくなる前に衝撃エネルギーを十分に吸収する性能が向上する。
【０００３】
引用文献１の段落００１７には、スチレン改質ポリエチレン系樹脂ビーズの発泡成形品で裏面のほぼ全面に車両の前後方向と同方向となるようにして複数の縦長状凹溝をほぼ等間隔に平行に形成した（縦リブを形成した）車両用下肢部衝撃吸収パッドが記載されている。ここで、パッドの厚みはほぼ３５mm、縦長状凹溝間の幅は９mmであり、パッドの厚みに対する縦長状凹溝間の幅は２５．７％である。また、縦長状凹溝の幅は９mmであり、縦リブの車体への接触面積は５０％である。前述したように複数の縦長状凹溝をパッドの裏面側に形成することによって、衝突直後は無垢の発泡体パッドと同様に短時間で多くのエネルギを吸収し、障害値限界線よりも低い所要の荷重からは、荷重を大きく上げることなく、歪みを進行させながらエネルギを吸収する（公報段落００１９）。
引用文献２には、室内側は平面を形成し、床面側はハニカム構造、スリット構造又は突起構造の硬質発泡プラスチック成形品であって、敷設した際の床面への接触面積が、１０％以上６０％以下である自動車用フロアスペーサが記載されている。ハニカム及びスリットのリブ又は突起の幅は、フロアスペーサの肉厚に対して２０％以下と薄くされている（公報請求項３）。なお、フロアスペーサのスリットの向きについての記載はない。
【特許文献１】特開２００４−３０６７９１号公報
【特許文献２】特開２００３−１２７７９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１記載の複数の縦長状凹溝を形成したパッドを用いると、衝撃荷重に対する荷重吸収性能は向上する。一方、薄い縦リブ間に縦長状凹溝が形成されているため、自動車の略前後方向への衝撃が発生した時に乗員の踵が縦長状凹溝へ食い込み、踵に車幅方向へモーメントがかかることも想定される。より安全性を向上させる観点から、衝撃入力時でも足首を中心とする左右方向への倒れ込みを防止することが望まれていた。特許文献２記載のスリット構造や突起構造のフロアスペーサについても、同様のことが言える。
なお、足首を中心とする左右方向への倒れ込みを防止することを目的として縦リブを厚くすると、衝撃吸収体全体が強固になる結果、衝撃エネルギーを十分に吸収する前に衝撃荷重に対する反力が大きくなり、衝撃吸収性能としては低下してしまう。
特許文献２記載のハニカム構造のフロアスペーサを用いると、短時間で多くのエネルギーを吸収しながら所要の荷重からは荷重を大きく上げることなく歪みを進行させながらエネルギーを吸収するためには、縦リブのみを形成する場合と比べて１本あたりのリブの肉厚を薄くする必要がある。このため、略前後方向への衝撃発生時にリブが車幅方向へ倒れ、踵に左右方向へモーメントがかかることも想定される。
【０００５】
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、衝撃発生時に良好な衝撃吸収性能を得ながら足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、熱可塑性樹脂を発泡させて成形した成形体とされ、自動車の乗員の足下において車体パネルと当該車体パネルよりも車室側に敷設される敷物との間に設置される衝撃吸収体であって、前記敷物に接する本体部と、当該本体部から前記車体パネル側へ延出して当該車体パネルに接するとともに長手方向を前記自動車の車幅方向に向けて当該車幅方向へ向けた溝を複数並行して形成する複数の横リブとを有し、本衝撃吸収体の厚みが２０〜１００mmであるとともに、（ａ）密度が０．０２５〜０．１０ｇ／cm3、（ｂ）前記衝撃吸収体の厚みに対する前記横リブの肉厚の比が３０〜６０％、（ｃ）前記横リブの延出方向とは垂直な面上に当該延出方向へ投影したときの前記本体部の投影面積に対する前記横リブの投影面積の総面積の比が５０〜８０％、とされていることを特徴とする。
【０００７】
熱可塑性樹脂を発泡させて厚み２０〜１００mm、密度０．０２５〜０．１０ｇ／cm3に成形した自動車用衝撃吸収体について、従来の衝撃吸収体の厚みに対する縦リブの肉厚の比２５．７％以下をそのまま横リブの肉厚に適用して複数の横リブを形成しただけでは、衝撃入力時に横リブが車両前後方向へ折れやすく、横リブを形成した衝撃吸収体は縦リブを形成した衝撃吸収体と比べて衝撃吸収エネルギーが少なくなって衝撃吸収性能が低下してしまう。本発明では、衝撃吸収体の厚みH1に対する横リブの肉厚L1の比L1／H1を０．３以上としてある。密度を０．０２５ｇ／cm3以上、横リブの延出方向とは垂直な面上に当該延出方向へ投影したときの本体部の投影面積S1に対する横リブの投影面積の総面積S2の比S2／S1を０．５以上、かつ、前記比L1／H1を０．３以上にすることにより、略前後方向の衝撃の入力時に横リブが車両前後方向へ折れにくくなって衝撃吸収エネルギーが低下せずに所要の衝撃吸収性能が維持され、踵が車体パネルに接触しないうち、すなわち、いわゆる底づき状態とならないうちに衝撃エネルギーを十分に吸収することができる。また、足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止したうえ、下肢障害値を低減させることができる。なお、投影面積の比S2／S1を０．５以上にすると、衝撃入力時に横リブが車両前後方向へ倒れこむことがなくなり、所要の衝撃吸収性能が維持される。
一方、密度を０．１０ｇ／cm3以下、投影面積の比S2／S1を０．８以下、かつ、衝撃吸収体の厚みに対する横リブの肉厚の比L1／H1を０．６以下にすることにより、衝撃のエネルギーを十分に吸収したうえ、略前後方向の衝撃の入力時に衝撃吸収体から踵に加わる反力が十分に衝撃エネルギーを吸収する前に過大とならず、良好な衝撃吸収性能が得られる。
【０００８】
衝撃吸収体の厚みH1に対する横リブの延出した長さH2の比H2／H1を０．８以下にすると、略前後方向の衝撃の入力時に衝撃のエネルギーをさらに十分に吸収することができるとともに、足首を中心とする車幅方向への倒れ込みをさらに十分に防止することができる。一方、前記比H2／H1を０．４以上にすると、衝撃のエネルギーをさらに十分に吸収したうえ、略前後方向の衝撃の入力時に衝撃吸収体から踵に加わる反力がさらに低減され、さらに良好な衝撃吸収性能が得られる。
【０００９】
また、第二の発明の衝撃吸収体は、前記敷物に接する本体部と、当該本体部から前記車体パネル側へ延出して当該車体パネルに接するとともに長手方向を前記自動車の車幅方向に向けて当該車幅方向へ向けた溝を複数並行して形成する複数の横リブと、長手方向を前記自動車の前後方向に向けて前記複数の横リブと交差しながら当該横リブよりも短い長さで前記本体部から前記車体パネル側へ延出した縦リブとを有することを特徴とする。
【００１０】
熱可塑性樹脂を発泡させて成形した衝撃吸収体について、車体パネル側に形成する複数のリブを車幅方向に向けた横リブとすると足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを防ぐ効果が得られるが、複数の横リブと交差しながら当該横リブよりも短い長さとされた縦リブが設けられているので、衝撃入力時に横リブが倒れにくくなり、また、横リブが折れても縦リブと車体パネルとの間に挟まれて衝撃エネルギーを十分に吸収する。従って、足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止し、下肢障害値を低減させるとともに、所要の衝撃吸収性能を維持することができる。
なお、縦リブの延出した長さを横リブの延出した長さと同じにすると、衝撃吸収体が強固になる結果、衝撃入力時に衝撃吸収体から踵に加わる反力が十分に衝撃エネルギーを吸収する前に大きくなってしまう。また、同じ長さの縦リブと横リブとを形成するため、反力が過大とならないようにするには１本当たりのリブの肉厚を薄くする必要があり、短い縦リブを形成した衝撃吸収体と比べて衝撃吸収性能が低くなってしまう。縦リブの延出した長さを横リブの延出した長さよりも短くすることにより、衝撃吸収体全体が強固になりすぎず、短時間で多くのエネルギーを吸収しながら乗員の下肢部に過大な荷重が加わらないように歪みを進行させながらエネルギーを吸収することができる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１にかかる発明によれば、衝撃発生時に良好な衝撃吸収性能を得ながら足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止して下肢障害値を低減させることが可能になる。
請求項２〜請求項７にかかる発明では、衝撃発生時にさらに良好な衝撃吸収性能を得ながら足首を中心とする車幅方向への倒れ込みをさらに十分に低減させることが可能になる。
【００１２】
請求項８にかかる発明では、所要の衝撃吸収性能を維持しながら足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止して下肢障害値を低減させることが可能となる。
請求項９にかかる発明では、衝撃発生時にさらに良好な衝撃吸収性能を得ながら足首を中心とする車幅方向への倒れ込みをさらに十分に低減させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）第一の実施形態：
（２）第一の実施形態の実施例：
（３）第二の実施形態：
【００１４】
（１）衝撃吸収体の構成：
図１は本発明の第一の実施形態にかかる衝撃吸収体３０を採用した乗用自動車の要部を垂直断面にて示す要部断面図、図２は衝撃吸収体３０の外観を底面側から見て示す斜視図、図３は衝撃吸収体３０の要部を図２のＡ１方向から見て示す側面図、図４は衝撃吸収体の水平部３０ａの要部を横リブの延出方向とは垂直な面上に投影した様子を示す図、図５は衝撃吸収体の衝撃吸収性能を評価する試験方法を模式的に示す側面図、図６は衝撃吸収体の変位ｘに対する圧縮荷重を示すグラフ形式の図、図７は衝撃吸収体の吸収エネルギーに対する圧縮荷重を示すグラフ形式の図、図８は従来の縦リブを有する衝撃吸収体に衝撃が入力されたときに生じる現象を後方から見て示す模式図、図９はダミー人形を用いて車幅方向のモーメントを計測する様子を模式的に示す図、図１０〜図１３は各種パラメータの違いによる吸収エネルギーの違いを示すグラフ形式の図である。
図１では、前後の座席を有する乗用自動車のフロアのうち前席乗員Ｍの足下部が示されている。自動車の乗員の足下において、金属製のフロアパネル１０が車体パネルの一部として設けられ、このフロアパネル１０よりも車室側にフロアカーペット（敷物）２０が敷設されている。フロアパネル１０は、前席乗員Ｍの足下から後方に向かって略水平に設けられた平坦な形状の平坦部１２とされるとともに、この平坦部１２の前縁部（境界部１６）から前方に向かって斜め上方に立ち上がってエンジンルームとの境界を形成する立壁部１４とされている。フロアカーペット２０は、このフロアパネル１０の形状に合わせて、前席乗員Ｍの足下から後方に向かって略水平に設けられるとともに、乗員Ｍの足下から前方に向かって斜め上方に立ち上がって設けられている。衝撃吸収体３０は、フロアパネル１０とフロアカーペット２０との間に設置され、フロアパネルの平坦部１２上と立壁部１４上とに跨って取り付けられている。
【００１５】
フロアカーペット２０は、意匠性、吸音性、遮音性などを主な目的として、乗員室のフロア全体を覆ってフロアパネルの平坦部１２と立壁部１４との外形に沿うように成形されてフロアパネル１０上に設けられる。フロアカーペット２０の表皮材には、基布に立毛パイルを組織したタフトカーペットや、不織ウェブをニードリングして繊維相互を絡め形成したニードルパンチカーペット等が用いられる。フロアカーペット２０の裏面には、内装材基材として、低密度ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル等の低融点の熱可塑性樹脂からなる薄いシートが裏打ちされる。この裏打ちを加熱、可塑化させた状態で所要の形状にプレス成形することにより、自動車のフロアパネル１０に沿う形状に賦形される。
【００１６】
自動車の前面衝突時、フロアパネル１０には後方へ強い衝撃が加わる。そこで、フロアパネル１０とフロアカーペット２０との間にティビアパッドと呼ばれる衝撃を吸収する材質からなる衝撃吸収体３０を配設している。フロアパネルの平坦部１２から立壁部１４にかけて敷設される衝撃吸収体は、前席、すなわち運転席や助手席の乗員足元付近において、フロアパネル上に載置されるか、フロアカーペットの裏面に貼着されるなどして、フロアパネルとフロアカーペットとの間に配置される。衝撃吸収体３０は、フロアパネルの平坦部１２と立壁部１４の形状に合わせて、略水平に設けられた水平部３０ａと、この水平部３０ａの前縁部から前方に向かって斜め上方に立ち上がった傾斜部３０ｂとを有する形状とされている。衝撃吸収体３０の上面（車室側面）をフロアパネルの平坦部１２と立壁部１４の上面（車室側面）と相似する形状とすることによって、乗員Ｍの足の可動範囲をカバーしている。そして、衝撃吸収体は、衝突事故の際に乗員下肢への衝撃を緩和して、乗員の下肢障害値（Tibia Index）を低減させる機能を担っている。
なお、上記衝撃吸収体３０は、運転席の足下と助手席の足下とのそれぞれに設置されても、一方にのみ設置されても、両方に跨って単一の衝撃吸収構造体として設置されてもよい。
【００１７】
衝撃吸収体３０は、衝撃吸収性能を良好にさせる観点および成形を容易に行う観点から、熱可塑性樹脂（熱可塑性プラスチック）を発泡させて成形した発泡成形体としている。発泡させる熱可塑性樹脂としては、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン／ポリエチレン共重合体、等を用いることができる。また、熱可塑性樹脂を発泡させて衝撃吸収体を形成する際には、ビーズ状のプラスチックに発泡剤を含浸させて所定の倍率に予備発泡させた発泡性樹脂粒子を多数形成した後に衝撃吸収体の形状にした金型の中に前記多数の発泡性樹脂粒子を充填してさらに加熱発泡させて融着成形してビーズ発泡成形体を形成してもよいし、プラスチックに発泡剤を混合して発泡させた発泡プラスチックを所定のダイから押し出して成形して発泡成形体を形成してもよい。発泡剤としては、ブタンやペンタン等の炭化水素を発生させる揮発性発泡剤、炭酸アンモニウム等の炭酸ガス等を発生させる無機系発泡剤、等を用いることができる。
【００１８】
衝撃吸収体３０は、水平部３０ａと傾斜部３０ｂともに、フロアカーペット２０に接する本体部３２と、当該本体部からフロアパネル１０側へ延出した複数の横リブ３４とを有している。図３に示すように、衝撃吸収体３０の厚みをH1、横リブ３４の本体部から延出した長さをH2とすると、本体部３２の厚みはH1−H2となる。各横リブ３４は、先端がフロアパネル１０に接するようにされ、長手方向を自動車の車幅方向に向けて本体部３２の車外側面に形成されている。その結果、複数の横リブ３４は、衝撃吸収体３０の車外側面に、車幅方向へ向けた溝３６を複数並行して形成する。
衝撃吸収体３０の厚みH1は、良好な衝撃吸収性能を得ながら車室内の空間を効率よく使用する観点から、２０〜１００mm、より好ましくは３０〜８０mm、さらに好ましくは４０〜６０mmとしている。厚みH1を下限以上にすると踵がフロアパネルに接触しないうちに衝撃エネルギーを十分に吸収することができ、厚みH2を上限以下にすると所要の衝撃エネルギーを吸収する以上に衝撃吸収体の設置スペースを確保する必要が無くなる。
【００１９】
自動車の前突事故では、フロアカーペットを介して衝撃吸収体から乗員の踵へ衝撃荷重に対する反力が加わる。そこで、図５に示す測定方法で衝撃吸収体ＡＢ１の変位ｘに対してインパクタ９２に加わる荷重（圧縮荷重）を測定し、図６に示す変位−圧縮荷重のグラフと、図７に示す吸収エネルギー−圧縮荷重のグラフとを作成して、衝撃吸収体の性能を評価している。
図５において、衝撃吸収体ＡＢ１は、測定対象の試験サンプルであり、垂直断面が台形状の固定台９１における傾斜面９１ａに取り付けられる。本実施形態では、垂直面に対する傾斜面９１ａの角度θを４０°としている。インパクタ９２は、踵形とされ、傾斜面９１ａに向かって一定速度で水平に移動するようにされている。本実施形態では、インパクタの移動速度を３．８ｍ／秒としている。インパクタ９２には圧縮荷重を計測するための荷重センサが内蔵されており、図示しない制御装置にてインパクタ９２の移動位置に応じて圧縮荷重を検出することが可能である。衝撃吸収体の変位ｘは、インパクタ９２が衝撃吸収体ＡＢ１に接触する位置からの移動距離を示している。
【００２０】
図６は、衝撃吸収体の試験サンプルＳＡ１〜ＳＡ３を用いて変位ｘ（単位：mm）に対する圧縮荷重（単位：kN）を計測した結果を示している。図７は、前記サンプルＳＡ１〜ＳＡ３を用いて吸収エネルギー（衝撃エネルギーの吸収量。単位：Ｊ）に対する圧縮荷重（単位：kN）を計測した結果を示している。サンプルＳＡ１〜ＳＡ３は、いずれも、ポリスチレンの予備発泡粒子を成形型内に多数充填し、加熱して、密度が０．０３ｇ／cm3となるように発泡成形した発泡成形品を、厚みH1が４５mmで２００×２００mmに切り出したものを用いた。ここで、サンプルＳＡ１は、リブが形成されていないブロック状サンプルである。サンプルＳＡ２は、肉厚L1が１２mm（L1／H1が２６．７％）、延出した長さH2が３３mm（H2／H1が７３．３％）の縦リブを、間隔L2が１８mmとなるように前後方向に向けて平行に複数形成した縦リブサンプルである。サンプルＳＡ３は、図５に示すように複数の横リブを形成した横リブサンプルであり、肉厚L1が１８mm（L1／H1が４０．０％）、延出した長さH2が３０mm（H2／H1が６６．７％）の横リブを、間隔L2が１２mmとなるように幅方向に向けて平行に複数形成したサンプルである。
【００２１】
ブロック状サンプルＳＡ１では、図６に示すように、リブを形成したサンプルＳＡ２，ＳＡ３と比べて変位の進行に対する圧縮荷重の上昇が大きく、所定の圧縮荷重１．０kNに到達する変位量ｘが比較的小さくなっている。また、図７に示すように、サンプルＳＡ１では、圧縮荷重１．０kNに到達する吸収エネルギーが約１２Ｊと比較的小さくなっている。このことは、衝撃吸収体をブロック状にすると衝撃吸収体が強固になる結果、衝撃入力時に衝撃吸収体からインパクタに加わる反力が衝撃エネルギーを十分に吸収する前に大きくなるためと推察される。
縦リブサンプルＳＡ２では、図６に示すように、変位の進行に対する圧縮荷重の上昇がほぼ停止する領域が生じ、ブロック状サンプルＳＡ１と比べて変位の進行に対する圧縮荷重の上昇が小さくなっている。また、図７に示すように、サンプルＳＡ２では、圧縮荷重１．０kNに到達する吸収エネルギーが約２０Ｊと比較的大きくなっている。このことは、衝撃吸収体に上記複数の縦リブを形成すると衝撃吸収体が歪みやすくなる結果、衝撃入力時に衝撃吸収体からインパクタに加わる反力が衝撃エネルギーを十分に吸収する前に大きくならないためと推察される。
このように、良好な衝撃吸収性能の衝撃吸収体は、短時間で多くの衝撃エネルギーを吸収しながら乗員の下肢部に過大な荷重が加わらないように歪みを進行させながら衝撃エネルギーを吸収する衝撃吸収体といえる。
【００２２】
しかし、図８に示すように、複数の縦リブＡＢ２ａを形成した衝撃吸収体ＡＢ２には薄い縦リブ間に前後方向へ向けた縦溝ＡＢ２ｂが並行して複数形成されているので、自動車の略前後方向への衝撃が発生した時に縦リブが車幅方向へ倒れて乗員の踵ＨＥが縦溝ＡＢ２ｂへ食い込み、足首ＡＮを中心とする車幅方向への倒れ込みが生じることも想定される。このような倒れ込みの度合いは、図９に示すように、ダミー人形の足首の関節部に加わる前後方向の軸回りの軸モーメントMxで評価することができる。なお、モーメントMxが大きいほど倒れ込みの度合いが大きいことになる。車両の衝突速度を時速５５km／ｈとし、ダミー人形に身長１７８cm、体重約８５kgのHybrid-IIIを用い、フルラップ前面衝突試験を行ったところ、モーメントMxが１３０N・m、Tibia Indexが０．８０となった。なお、Tibia Indexの耐性値は１．０以下であり、実測値は耐性値より小さくなっている。
ここで、足首ＡＮに加わる車幅方向へのモーメントを少なくさせることを目的として縦リブを厚くすると、衝撃吸収体全体が強固になる結果、衝撃荷重に対する反力が大きくなり、圧縮荷重１．０kNに到達するまでに吸収する衝撃エネルギーが減少し、衝撃吸収性能としては低下してしまう。
また、リブの肉厚を変えずにリブの向きを車幅方向に変えた衝撃吸収体を形成すると、横リブは車幅方向へ倒れないため足首に加わる車幅方向へのモーメントを少なくさせることができるが、リブの向きを変えただけでは、衝撃入力時に衝撃吸収体の横リブが車両前後方向へ折れやすく、横リブを形成した衝撃吸収体は縦リブを形成した衝撃吸収体と比べて衝撃エネルギーの吸収量が少なくなって衝撃吸収性能が低下してしまう。
以上のことから、本実施形態では、衝撃吸収体の厚みに対する横リブの肉厚の比L1／H1を３０％以上としている。図６に示すように、肉厚L1を１８mm（L1／H1を４０．０％）にした横リブサンプルＳＡ３では、縦リブサンプルＳＡ２と比べて変位の進行に対する圧縮荷重の上昇がさらに小さくなっている。また、図７に示すように、横リブサンプルＳＡ３では、縦リブサンプルＳＡ２と比べて圧縮荷重１．０kNに到達する吸収エネルギーが比較的大きくなっている。
【００２３】
以下、衝撃発生時に良好な衝撃吸収性能を得ながら足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止するための好適な条件について、説明する。
図１０は、衝撃吸収体３０の密度を変化させたときの吸収エネルギーの違いを示している。図中、実線の曲線は、衝撃吸収体の厚みに対する横リブの肉厚の比L1／H1を３０％、本体部の投影面積に対する横リブの投影面積の総面積の比S2／S1を５０％、衝撃吸収体の厚みに対する横リブの延出した長さの比H2／H1を８０％としたとき（条件１とする）の関係を示している。また、破線の曲線は、肉厚の比L1／H1を６０％、投影面積の比S2／S1を８０％、延出した長さの比H2／H1を４０％としたとき（条件２とする）の関係を示している。なお、吸収エネルギー２０Ｊは、肉厚の比L1／H1を２６．７％とした縦リブサンプルＳＡ２の吸収エネルギーに相当する。
図に示すように、条件１，２ともに密度を０．０２５〜０．１０ｇ／cm3にすると、上記縦リブサンプルＳＡ２の吸収エネルギーに相当する２０Ｊ以上となる。なお、密度０．０２５ｇ／cm3における吸収エネルギーは条件１より条件２の方が大きく、密度０．１０ｇ／cm3における吸収エネルギーは条件２より条件１の方が大きくなる。また、密度を０．０２５ｇ／cm3以上にすると、モーメントMxは上記縦リブサンプルＳＡ２のモーメントMxよりも確実に小さくなる。
以上のことから、衝撃吸収体３０の密度は、０．０２５〜０．１０ｇ／cm3、より好ましくは０．０２８〜０．０７ｇ／cm3、さらに好ましくは０．０３〜０．０５ｇ／cm3としている。密度を下限以上にすることにより、略前後方向の衝撃の入力時に横リブが前後方向へ折れにくくなって衝撃エネルギーの吸収量が低下せず、踵がフロアパネルに接触しないうちに衝撃エネルギーを十分に吸収することができる。また、横リブが折れにくいため、足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止することができる。一方、密度を上限以下にすることにより、衝撃吸収体から踵に加わる反力が衝撃エネルギーを十分に吸収する前に過大とならず、良好な衝撃吸収性能が得られる。
【００２４】
図１１は、衝撃吸収体３０の厚みH1に対する横リブ３４の肉厚L1の比L1／H1を変化させたときの吸収エネルギーの違いを示している。図中、実線の曲線は、衝撃吸収体の密度を０．０２５ｇ／cm3、投影面積の比S2／S1を５０％、横リブの延出した長さの比H2／H1を８０％としたとき（条件３とする）の関係を示している。また、破線の曲線は、衝撃吸収体の密度を０．１０ｇ／cm3、投影面積の比S2／S1を８０％、延出した長さの比H2／H1を４０％としたとき（条件４とする）の関係を示している。なお、厚みH1と肉厚L1とは、図３に示している。
図に示すように、条件３，４ともに比L1／H1を３０〜６０％にすると、上記縦リブサンプルＳＡ２の吸収エネルギーに相当する２０Ｊ以上となる。なお、比L1／H1が３０％の場合における吸収エネルギーは条件３より条件４の方が大きく、比L1／H1が６０％の場合における吸収エネルギーは条件４より条件３の方が大きくなる。また、比L1／H1を３０％以上にすると、モーメントMxは上記縦リブサンプルＳＡ２のモーメントMxよりも確実に小さくなる。
以上のことから、肉厚の比L1／H1は、３０〜６０％、より好ましくは３４〜５６％、さらに好ましくは３８〜５２％としている。比L1／H1を下限以上にすることにより、略前後方向の衝撃の入力時に横リブが前後方向へ折れにくくなって衝撃エネルギーの吸収量が低下せず、踵がフロアパネルに接触しないうちに衝撃エネルギーを十分に吸収することができる。また、横リブが折れにくいため、足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止することができる。一方、比L1／H1を上限以下にすることにより、衝撃吸収体から踵に加わる反力が衝撃エネルギーを十分に吸収する前に過大とならず、良好な衝撃吸収性能が得られる。
【００２５】
図１２は、横リブ３４の延出方向Ｄ１とは垂直な面ＰＬ１上に当該延出方向Ｄ１へ投影したときの本体部３２の投影面積S1に対する横リブ３４の投影面積の総面積S2の比S2／S1を変化させたときの吸収エネルギーの違いを示している。図中、実線の曲線は、衝撃吸収体の密度を０．０２５ｇ／cm3、横リブの肉厚の比L1／H1を３０％、横リブの延出した長さの比H2／H1を８０％としたとき（条件５とする）の関係を示している。また、破線の曲線は、衝撃吸収体の密度を０．１０ｇ／cm3、肉厚の比L1／H1を６０％、延出した長さの比H2／H1を４０％としたとき（条件６とする）の関係を示している。図４は各横リブ３４の面ＰＬ１上への投影面積と各溝３６の面ＰＬ１上への投影面積とを示してあり、各横リブ３４が全て同じ投影面積Srとされて横リブ３４の数がNrであるとすると横リブの投影面積の総面積S2はNr×Srとなり、各溝３６が全て同じ投影面積Sgとされて溝３６の数がNgであるとすると本体部の投影面積S1はS2＋Ng×Sgとなる。
図に示すように、条件５，６ともに比S2／S1を５０〜８０％にすると、上記縦リブサンプルＳＡ２の吸収エネルギーに相当する２０Ｊ以上となる。なお、投影面積の比S2／S1を５０％以上にすると、衝撃入力時に横リブが車両前後方向へ倒れこむことがなくなり、所要の衝撃吸収性能が維持されると推察される。また、図に示すように、比S2／S1が５０％の場合における吸収エネルギーは条件５より条件６の方が大きく、比S2／S1が８０％の場合における吸収エネルギーは条件６より条件５の方が大きくなる。また、比S2／S1を５０％以上にすると、モーメントMxは上記縦リブサンプルＳＡ２のモーメントMxよりも確実に小さくなる。
以上のことから、横リブ３４の投影面積の比S2／S1は、５０〜８０％、より好ましくは５４〜７６％、さらに好ましくは５８〜７２％としている。比S2／S1を下限以上にすることにより、略前後方向の衝撃の入力時に横リブが前後方向へ折れにくくなって衝撃エネルギーの吸収量が低下せず、踵がフロアパネルに接触しないうちに衝撃エネルギーを十分に吸収することができる。また、横リブが折れにくいため、足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止することができる。一方、比S2／S1を上限以下にすることにより、衝撃吸収体から踵に加わる反力が衝撃エネルギーを十分に吸収する前に過大とならず、良好な衝撃吸収性能が得られる。
【００２６】
図１３は、衝撃吸収体３０の厚みH1に対する横リブ３４の延出した長さH2の比H2／H1を変化させたときの吸収エネルギーの違いを示している。図中、実線の曲線は、衝撃吸収体の密度を０．０２５ｇ／cm3、横リブの肉厚の比L1／H1を３０％、投影面積の比S2／S1を５０％としたとき（条件７とする）の関係を示している。また、破線の曲線は、衝撃吸収体の密度を０．１０ｇ／cm3、横リブの肉厚の比L1／H1を６０％、投影面積の比S2／S1を８０％としたとき（条件８とする）の関係を示している。なお、厚みH1と延出した長さH2とは、図３に示している。
図に示すように、条件７，８ともに比H2／H1を４０〜８０％にすると、上記縦リブサンプルＳＡ２の吸収エネルギーに相当する２０Ｊ以上となる。なお、比H2／H1が８０％の場合における吸収エネルギーは条件７より条件８の方が大きく、比H2／H1が４０％の場合における吸収エネルギーは条件８より条件７の方が大きくなる。また、比H2／H1を８０％以下にすると、モーメントMxは上記縦リブサンプルＳＡ２のモーメントMxよりも確実に小さくなる。
以上のことから、延出した長さの比H2／H1は、４０〜８０％、より好ましくは４５〜７５％、さらに好ましくは５０〜７０％としている。比H2／H1を上限以下にすることにより、略前後方向の衝撃の入力時に横リブの室内側端部が前後方向へ折れにくくなって衝撃エネルギーの吸収量が低下せず、踵がフロアパネルに接触しないうちに衝撃エネルギーを十分に吸収することができる。また、横リブが折れにくいため、足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止することができる。一方、比H2／H1を下限以上にすることにより、衝撃吸収体から踵に加わる反力が衝撃エネルギーを十分に吸収する前に過大とならず、良好な衝撃吸収性能が得られる。
【００２７】
なお、上述した密度、比L1／H1、比S2／S1、比H2／H1のうち、比H2／H1については吸収エネルギーへの影響度が比較的小さいため、良好な衝撃吸収性能を得ながら足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止する観点からは、上述した密度、比L1／H1、比S2／S1が所望の値となるように衝撃吸収体を形成してもよい。
【００２８】
衝撃吸収体３０を形成するには、例えば、以下のようにすればよい。
まず、ポリプロピレン等の粒子状熱可塑性樹脂に発泡剤を添加してビーズ状に予備発泡させ、ビーズ状樹脂粒子（発泡性樹脂粒子）を多数形成する。次に、ビーズ状樹脂粒子の径よりも小さい径の蒸気孔を複数有するとともに衝撃吸収体の形状に合わせた成形型内にビーズ状樹脂粒子を多数充填し、型締めする。さらに、ビーズ状樹脂粒子を構成する熱可塑性樹脂を加熱溶融させる温度にまで所定の加熱機により温度を上昇させた水蒸気を成形型内に導入する。すると、成形型内を加熱することができ、ビーズ状樹脂粒子をさらに発泡させながらビーズ状樹脂粒子どうしを溶融させながら結着させて衝撃吸収体を形成させる。成形型内を冷却した後、成形型を開くと、本体部と横リブとが一体成形された衝撃吸収体を取り出すことができる。これにより、熱可塑性樹脂を発泡させた材質で一体的に形成された衝撃吸収体３０が得られる。
【００２９】
衝撃吸収体の密度を調節するためには、ビーズ状樹脂粒子に含浸させる発泡剤の量や発泡倍率を調整すればよい。例えば、粒子状熱可塑性樹脂に添加する発泡剤の配合比を多くすれば発泡倍率が大きくなって密度が小さくなり、粒子状熱可塑性樹脂に添加する発泡剤の配合比を少なくすれば発泡倍率が小さくなって密度が大きくなる。また、成形型内に充填するビーズ状樹脂粒子の重量を多くすれば発泡倍率が小さくなって密度が大きくなり、成形型内に充填するビーズ状樹脂粒子の重量を少なくすれば発泡倍率が大きくなって密度が小さくなる。
比L1／H1、比S2／S1、比H2／H1を調節するためには、成形型を前記比L1／H1、前記比S2／S1、前記比H2／H1に合わせた形状にすればよい。
【００３０】
以下、第一の実施形態に係る衝撃吸収体の作用、効果を説明する。
熱可塑性樹脂を発泡させて厚み２０〜１００mm、密度０．０２５〜０．１０ｇ／cm3に成形した自動車用衝撃吸収体について、縦リブの肉厚の比L1／H1である２６．７％をそのまま横リブの肉厚に適用して複数の横リブを形成しただけでは、自動車の略前後方向への衝撃の入力時に横リブが前後方向へ折れやすく、横リブを形成した衝撃吸収体は縦リブを形成した衝撃吸収体と比べて衝撃吸収エネルギーが少なくなる。本実施形態では、密度を上記下限以上、横リブの肉厚の比L1／H1を上記下限以上、横リブの投影面積の比S2／S1を上記下限以上にすることにより、前後方向への衝撃の入力時に横リブが前後方向へ折れにくくなって衝撃吸収エネルギーが低下せずに所要の衝撃吸収性能が維持され、踵が車体パネルに接触しないうちに衝撃エネルギーを十分に吸収することができる。そのうえ、足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止することができ、下肢障害値（Tibia Index）を低減させることができる。横リブの延出した長さの比H2／H1を上記上限以下にすると、衝撃のエネルギーをさらに十分に吸収することができ、そのうえ、足首を中心とする車幅方向への倒れ込みをさらに十分に防止することができる。
一方、密度を上記上限以下、横リブの肉厚の比L1／H1を上記上限以下、横リブの投影面積の比S2／S1を上記上限以下にすることにより、衝撃のエネルギーを十分に吸収したうえ、略前後方向の衝撃の入力時に衝撃吸収体から踵に加わる反力が十分に衝撃エネルギーを吸収する前に過大とならず、良好な衝撃吸収性能が得られる。横リブの延出した長さの比H2／H1を上記下限以上にすると、衝撃のエネルギーをさらに十分に吸収したうえ、略前後方向の衝撃の入力時に衝撃吸収体から踵に加わる反力がさらに低減され、さらに良好な衝撃吸収性能が得られる。
【００３１】
（２）第一の実施形態の実施例：
以下、実施例を示して具体的に本発明を説明するが、本発明は実施例により限定されるものではない。
［実施例１］
ビーズ状樹脂粒子として株式会社ＪＳＰ製のポリプロピレンの予備発泡粒子（φ３mm、密度０．０３３ｇ／cm3）を用い、複数の蒸気孔を有する成形型の中に該ビーズ状樹脂粒子を多数充填し、高温水蒸気を蒸気孔から同成形型内に導入して、密度が０．０３ｇ／cm3となるように多数のビーズ状樹脂粒子を発泡成形した。この発泡成形品を、厚みH1が４５mmで２００×２００mmに切り出したものを試験サンプルＳＡ２〜ＳＡ６とした。各試験区のサンプルは、以下のように形成した。ただし、L1はリブの肉厚、S2／S1は本体部の投影面積に対するリブの投影面積の総面積の比、L2はリブの延出した長さである。
試験区 １ ２ ３ ４ 比較例
Sample ＳＡ３ ＳＡ４ ＳＡ５ ＳＡ６ ＳＡ１
リブの向き 横 横 横 横 縦
L1 １８mm １８mm ２０mm ２０mm １２mm
L1／H1 40.0％ 40.0％ 44.4％ 44.4％ 26.7％
リブ間隔 １２mm １２mm １０mm １０mm １８mm
S2／S1 60.0％ 60.0％ 66.7％ 66.7％ 40.0％
H2 ３０mm ２５mm ３０mm ２５mm ３３mm
H2／H1 66.7％ 55.6％ 66.7％ 55.6％ 73.3％
【００３２】
［試験方法］
図５で示した測定方法で、垂直面に対する傾斜面９１ａの角度θを４０°とし、この傾斜面９１ａに順次サンプルＳＡ２〜ＳＡ６を取り付け、踵形インパクタ９２を一定速度３．８ｍ／秒で傾斜面９１ａに向かって水平に移動させ、インパクタ９２の移動位置に応じて圧縮荷重を検出した。そして、試験サンプルの変位ｘ（単位：mm）に対する圧縮荷重（単位：kN）をグラフにするとともに、吸収エネルギー（単位：J）に対する圧縮荷重（単位：kN）をグラフにした。
【００３３】
［試験結果］
図１４は各試験サンプルの変位に対する圧縮荷重をグラフにした結果であり、図１５は吸収エネルギーに対する圧縮荷重をグラフにした結果である。図１４に示すように、リブの肉厚L1を１８mm（L1／H1を４０．０％）または２０mm（L1／H1を４４．４％）、リブの投影面積の比S2／S1を６０．０％または６６．７％、リブの延出した長さの比H2／H1を５５．６％または６６．７％にした横リブサンプルＳＡ３〜ＳＡ６では、縦リブサンプルＳＡ２と比べて変位の進行に対する圧縮荷重の上昇が小さくなっている。また、図１５に示すように、横リブサンプルＳＡ３〜ＳＡ６では、縦リブサンプルＳＡ２と比べて圧縮荷重１．０kNに到達する吸収エネルギーが目標の２０Ｊよりも大きくなっている。
以上より、前後方向の衝撃の入力時に横リブを形成した衝撃吸収体でも衝撃吸収エネルギーが低下せず、衝撃エネルギーを十分に吸収することができるとともに、衝撃吸収体から踵に加わる反力が十分に衝撃エネルギーを吸収する前に過大とならない。従って、良好な衝撃吸収性能が得られることが確認された。
【００３４】
［実施例２］
ビーズ状樹脂粒子として株式会社ＪＳＰ製のポリプロピレンの予備発泡粒子（φ３mm、密度０．０３３ｇ／cm3）を用い、実車用の衝撃吸収体の形状をした成形型の中に該ビーズ状樹脂粒子を多数充填し、複数の蒸気孔から高温水蒸気を同成形型内に導入して、密度が０．０３ｇ／cm3となるように多数のビーズ状樹脂粒子を発泡成形した。この発泡成形品は、厚さH1が４５mmであり、水平部の面積が１５００cm2、傾斜部の面積が９００cm2であった。各試験区のサンプルは、以下のように形成した。ただし、L1はリブの肉厚、S2／S1は本体部の投影面積に対するリブの投影面積の総面積の比、L2はリブの延出した長さである。
試験区 １ 比較例
リブの向き 横 縦
L1 １８mm １２mm
L1／H1 40.0％ 26.7％
リブ間隔 １２mm １８mm
S2／S1 60.0％ 40.0％
H2 ３０mm ３３mm
H2／H1 66.7％ 73.3％
すなわち、試験区１用の衝撃吸収体には、水平部と傾斜部ともに上記条件の横リブを形成した。比較例用の衝撃吸収体には、水平部と傾斜部とも上記条件の縦リブを形成した。
【００３５】
［試験方法］
ＥＥＣ指令（European Economic Community Directives）９６／７９（前面衝突時の自動車の乗員保護）の附則IIの付録２の５に従って、脛骨底部のモーメントMx（ｘ軸回りの曲げモーメント）と底部ＴＩ（脛骨底部のTibia Index）を求めた。ダミー（人形）には、身長１７８cm、体重約８５kgのHybrid-IIIを用いた。ダミーの踵と衝撃吸収体との角度を４０°とし、車両の衝突速度を時速５５km／ｈとして、フルラップ前面衝突試験を行った。そして、ダミーの脛骨底部に内蔵された歪み計によって荷重を検出し、モーメントMx（単位：N・m）と底部ＴＩとを求めた。
【００３６】
［試験結果］
結果を、表１に示す。
【表１】
縦リブを形成した衝撃吸収体を用いた比較例ではモーメントMxが１３０N・m、底部ＴＩが０．８０であったのに対し、横リブを形成した衝撃吸収体を用いた試験区１ではモーメントMxが６０N・m、底部ＴＩが０．２５であった。これにより、リブの肉厚L1を１８mm（L1／H1を４０．０％）、リブの投影面積の比S2／S1を６０．０％、リブの延出した長さの比H2／H1を６６．７％にした横リブを形成した衝撃吸収体では、縦リブを形成した衝撃吸収体と比べて、足首を中心とした車幅方向への倒れ込みのモーメントが小さくなり、また、下肢障害値を表す底部ＴＩも大幅に小さくなることがわかった。
従って、上述した条件の横リブを形成した衝撃吸収体を用いることにより、衝撃発生時に良好な衝撃吸収性能を得ながら足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止して下肢障害値を低減させることが可能になることが確認された。
【００３７】
なお、本発明は、種々の変形例が考えられる。
車体パネルが比較的車外側のアウターパネルと比較的車内側のインナーパネルとから構成される場合、このインナーパネルと敷物との間に本発明の衝撃吸収体を設置してもよい。
敷物は、上記フロアカーペット以外にも、フロアマット等でもよい。
上述した衝撃吸収体の厚みH1の条件、衝撃吸収体の密度の条件、横リブの肉厚の比L1／H1の条件、横リブの投影面積の比S2／S1の条件、横リブの延出した長さの比H2／H1の条件は、衝撃吸収体の全体に適用される場合の他、衝撃吸収体の一部のみに適用されてもよく、このような場合も本発明に含まれる。例えば、乗員の踵が置かれる位置を中心とする所定範囲（例えば衝撃吸収体の投影面積に対する比が５０％以上）に前記各条件を適用し、当該所定範囲外では衝撃吸収体の耐久性を向上させるためにブロック状とした発泡成形体を衝撃吸収体としてもよい。
【００３８】
衝撃吸収体に形成する各横リブは、車幅方向へ並行に形成されていればよく、互いに平行とされていてもよいし、蛇行するように並行に形成されていてもよい。
図１６に示すように、衝撃吸収体４０に形成する複数の横リブ４４をそれぞれ波形に形成して、車幅方向へ向けた溝４６を波形に複数並行して形成するようにしてもよい。すると、衝撃入力時にさらに良好な衝撃吸収性能を得ながら足首に加わる車幅方向のモーメントをさらに十分に低減させることができる。なお、波形の横リブは、図に示すように折れ線状の波形でもよいし、曲線状の波形でもよい。
ここで、衝撃吸収体の形状を設計する際に、横リブの肉厚の比L1／H1は横リブの肉厚L1を横リブ４４の波の傾きα方向の肉厚として設計すればよい。
各横リブ４４の波の傾きαは、足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止する観点から、３０°以下、より好ましくは２０°以下、さらに好ましくは１０°以下とすればよい。
【００３９】
（３）第二の実施形態：
図１７は本発明の第二の実施形態にかかる衝撃吸収体５０の要部を図２のＡ１方向に相当する方向から見て示す側面図、図１８は衝撃吸収体の水平部５０ａの要部を横リブの延出方向とは垂直な面上に投影した様子を示す図、図１９は衝撃入力時の衝撃吸収体の作用を垂直断面にて説明する要部断面図、図２０は横リブの延出した長さに対する縦リブの延出した長さの比の違いによる吸収エネルギーの違いを示すグラフ形式の図である。
本衝撃吸収体５０も、図１に示すように、フロアパネル１０とフロアカーペット２０との間に設置され、フロアパネルの平坦部１２上と立壁部１４上とに跨って取り付けられる。従って、衝撃吸収体５０は、フロアパネルの平坦部１２と立壁部１４の形状に合わせて、略水平に設けられた水平部５０ａと、この水平部３０ａの前縁部から前方に向かって斜め上方に立ち上がった傾斜部５０ｂとを有する形状とされている。
【００４０】
衝撃吸収体５０も、第一の実施形態と同じ素材で同じ成形手法により形成することができる。本実施形態では、第一の実施形態と同じ理由で、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン／ポリエチレン共重合体、等のビーズ状熱可塑性樹脂に発泡剤を含浸させて所定の倍率に予備発泡させた発泡性樹脂粒子を多数形成した後に衝撃吸収体の形状にした金型の中に前記多数の発泡性樹脂粒子を充填してさらに加熱発泡させて融着成形してビーズ発泡成形体を形成し、衝撃吸収体としている。
【００４１】
衝撃吸収体５０は、水平部５０ａと傾斜部５０ｂともに、フロアカーペット２０に接する本体部５２と、当該本体部からフロアパネル１０側へ延出した複数の横リブ５４と、当該複数の横リブと交差しながら当該横リブよりも短い長さH3（０＜H3＜H2）で本体部からフロアパネル１０側へ延出した複数の縦リブ５６とを有している。衝撃吸収体５０の厚みをH1、横リブ５４の本体部から延出した長さをH2とすると、本体部５２の厚みはH1−H2となる。各横リブ５４は、先端がフロアパネル１０に接するようにされ、長手方向を自動車の車幅方向に向けて本体部５２の車外側面に形成されている。その結果、複数の横リブ５４は、衝撃吸収体５０の車外側面に車幅方向へ向けた溝５５を複数並行して形成する。また、各縦リブ５６は、横リブ５４の補強リブの機能を有し、先端がフロアパネル１０に接しないようにされ、長手方向を自動車の前後方向に向けて本体部５２の車外側面に形成されている。なお、複数の縦リブ５６は、横リブが無いと仮定すると、衝撃吸収体５０の車外側面に前後方向へ向けた溝５７を複数並行して形成する。
衝撃吸収体５０の厚みH1は、第一の実施形態と同じ理由で、２０〜１００mm、より好ましくは３０〜８０mm、さらに好ましくは４０〜６０mmとしている。
【００４２】
本実施形態では、複数の横リブに加えて当該横リブよりも短い長さの縦リブを形成するため、衝撃吸収体の厚みに対する横リブの肉厚の比L1／H1を１５〜５０％と、第一の実施形態よりも小さめにしている。
【００４３】
以下、衝撃発生時に良好な衝撃吸収性能を得ながら足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止するための好適な条件について、説明する。
なお、本体部の投影面積S1とリブの投影面積S2，S3は、以下のようにして求めることにする。
すなわち、横リブと縦リブの延出した方向は同じであり、リブの延出した方向Ｄ１とは垂直な面ＰＬ１上に当該延出方向Ｄ１へ投影したときの本体部５２の投影面積をS1とする。図１８に示すように、縦リブ５６と重なる部分も含めて各横リブ５４が全て同じ投影面積Sr1とされて横リブ５４の数がNr1であるとすると横リブの投影面積の総面積S2はNr1×Sr1となり、縦リブ５６と重なる部分も含めて各溝５５が全て同じ投影面積Sg1とされて溝５５の数がNg1であるとすると本体部の投影面積S1はS2＋Ng1×Sg1となる。また、横リブ５４と重なる部分も含めて各縦リブ５６が全て同じ投影面積Sr2とされて縦リブ５６の数がNr2であるとすると縦リブの投影面積の総面積S3はNr2×Sr2となる。
【００４４】
衝撃吸収体の厚みに対する横リブの肉厚の比L1／H1を１５％、衝撃吸収体の厚みに対する縦リブの肉厚の比L3／H1を１５％、衝撃吸収体の厚みに対する横リブの延出した長さの比H2／H1を８０％、横リブの延出した長さに対する縦リブの延出した長さの比H3／H2を６０％、本体部の投影面積に対する横リブの投影面積の総面積の比S2／S1を１０％、本体部の投影面積に対する縦リブの投影面積の総面積の比S3／S1を１０％としたとき（条件１１とする）、密度と吸収エネルギーとの関係は図１０の実線の曲線のようになる。
また、肉厚の比L1／H1を５０％、肉厚の比L3／H1を５０％、延出した長さの比H2／H1を４０％、延出した長さの比H3／H2を４０％、投影面積の比S2／S1を６０％、投影面積の比S3／S1を６０％としたとき（条件１２とする）、密度と吸収エネルギーとの関係は図１０の破線の曲線のようになる。
従って、条件１１，１２ともに密度を０．０２５〜０．１０ｇ／cm3にすると、縦リブのみ形成した第一の実施形態の縦リブサンプルＳＡ２の吸収エネルギーに相当する２０Ｊ以上となる。なお、密度０．０２５ｇ／cm3における吸収エネルギーは条件１１より条件１２の方が大きく、密度０．１０ｇ／cm3における吸収エネルギーは条件１２より条件１１の方が大きくなる。また、密度を０．０２５ｇ／cm3以上にすると、モーメントMxは上記縦リブサンプルＳＡ２のモーメントMxよりも確実に小さくなる。
【００４５】
以上のことから、衝撃吸収体５０の密度は、０．０２５〜０．１０ｇ／cm3、より好ましくは０．０２８〜０．０７ｇ／cm3、さらに好ましくは０．０３〜０．０５ｇ／cm3としている。密度を下限以上にすることにより、略前後方向の衝撃の入力時に横リブが前後方向へ折れにくくなって衝撃エネルギーの吸収量が低下せず、踵がフロアパネルに接触しないうちに衝撃エネルギーを十分に吸収することができる。また、横リブが折れにくいため、足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止することができる。一方、密度を上限以下にすることにより、衝撃吸収体から踵に加わる反力が衝撃エネルギーを十分に吸収する前に過大とならず、良好な衝撃吸収性能が得られる。
【００４６】
衝撃吸収体の密度を０．０２５ｇ／cm3、横リブの延出した長さの比H2／H1を８０％、縦リブの延出した長さの比H3／H2を６０％、横リブの投影面積の比S2／S1を１０％、縦リブの投影面積の比S3／S1を１０％としたとき（条件１３とする）、L1／H1＝L3／H1とした場合のリブの肉厚の比L1／H1＝L3／H1と吸収エネルギーとの関係は比L1／H1＝L3／H1が１５〜５０％の範囲で図１１の実線のような上に凸の曲線で表される関係となる。そして、少なくとも、横リブの肉厚の比L1／H1を１５〜５０％、縦リブの肉厚の比L3／H1を１５〜５０％とすると、吸収エネルギーは２０Ｊ以上になる。
また、密度を０．１０ｇ／cm3、延出した長さの比H2／H1を４０％、延出した長さの比H3／H2を４０％、投影面積の比S2／S1を６０％、投影面積の比S3／S1を６０％としたとき（条件１４とする）、L1／H1＝L3／H1とした場合のリブの肉厚の比L1／H1＝L3／H1と吸収エネルギーとの関係は比L1／H1＝L3／H1が１５〜５０％の範囲で図１１の破線のような上に凸の曲線で表される関係となる。そして、少なくとも、横リブの肉厚の比L1／H1を１５〜５０％、縦リブの肉厚の比L3／H1を１５〜５０％とすると、吸収エネルギーは２０Ｊ以上になる。
なお、比L1／H1が１５％かつ比L3／H1が１５％の場合における吸収エネルギーは条件１３より条件１４の方が大きく、比L1／H1が５０％かつ比L3／H1が５０％の場合における吸収エネルギーは条件１４より条件１３の方が大きくなる。また、比L1／H1を１５％以上かつ比L3／H1を１５％以上にすると、モーメントMxは上記縦リブサンプルＳＡ２のモーメントMxよりも確実に小さくなる。
【００４７】
以上のことから、横リブの肉厚の比L1／H1は、１５〜５０％、より好ましくは２０〜４５％、さらに好ましくは２５〜４０％としている。さらに、比L1／H1を３０〜５０％としてもよい。また、縦リブの肉厚の比L3／H1は、１５〜５０％、より好ましくは２０〜５５％、さらに好ましくは２５〜４０％としている。比L1／H1および比L3／L1を下限以上にすることにより、図１９に示すように略前後方向の衝撃の入力時に横リブ５４が前後方向へ折れても折れた横リブ５４ａが縦リブ５６とフロアパネル１０との間に挟まれて横リブの肉厚L1により衝撃エネルギーの吸収量が低下せず、踵がフロアパネルに接触しないうちに衝撃エネルギーを十分に吸収することができる。また、横リブが折れても縦リブとフロアパネルとの間に挟まれて衝撃吸収エネルギーが低下しないため、足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止することができる。一方、比L1／H1および比L3／L1を上限以下にすることにより、衝撃吸収体から踵に加わる反力が衝撃エネルギーを十分に吸収する前に過大とならず、良好な衝撃吸収性能が得られる。
【００４８】
衝撃吸収体の密度を０．０２５ｇ／cm3、横リブの肉厚の比L1／H1を１５％、縦リブの肉厚の比L3／H1を１５％、縦リブの延出した長さの比H3／H2を６０％、横リブの投影面積の比S2／S1を１０％、縦リブの投影面積の比S3／S1を１０％としたとき（条件１５とする）、横リブの延出した長さの比H2／H1と吸収エネルギーとの関係は図１３の実線の曲線のようになる。
また、密度を０．１０ｇ／cm3、肉厚の比L1／H1を５０％、肉厚の比L3／H1を５０％、延出した長さの比H3／H2を４０％、投影面積の比S2／S1を６０％、投影面積の比S3／S1を６０％としたとき（条件１６とする）、横リブの延出した長さの比H2／H1と吸収エネルギーとの関係は図１３の破線の曲線のようになる。
従って、条件１５，１６ともに横リブの延出した長さの比H2／H1を４０〜８０％にすると、縦リブのみ形成した第一の実施形態の縦リブサンプルＳＡ２の吸収エネルギーに相当する２０Ｊ以上となる。なお、比H2／H1が８０％の場合における吸収エネルギーは条件１５より条件１６の方が大きく、比H2／H1が４０％の場合における吸収エネルギーは条件１６より条件１５の方が大きくなる。また、比H2／H1を８０％以下にすると、モーメントMxは上記縦リブサンプルＳＡ２のモーメントMxよりも確実に小さくなる。
【００４９】
以上のことから、横リブの延出した長さの比H2／H1は、４０〜８０％、より好ましくは４５〜７５％、さらに好ましくは５０〜７０％としている。比H2／H1を上限以下にすることにより、略前後方向の衝撃の入力時に横リブの室内側端部が前後方向へ折れにくくなって衝撃エネルギーの吸収量が低下せず、踵がフロアパネルに接触しないうちに衝撃エネルギーを十分に吸収することができる。また、横リブが折れにくいため、足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止することができる。一方、比H2／H1を下限以上にすることにより、衝撃吸収体から踵に加わる反力が衝撃エネルギーを十分に吸収する前に過大とならず、良好な衝撃吸収性能が得られる。
【００５０】
図２０は、横リブ５４の延出した長さH2に対する縦リブ５６の延出した長さH3の比H3／H2を変化させたときの吸収エネルギーの違いを示している。図中、実線の曲線は、衝撃吸収体の密度を０．０２５ｇ／cm3、横リブの肉厚の比L1／H1を１５％、リブの肉厚の比L3／H1を１５％、横リブの延出した長さの比H2／H1を８０％、横リブの投影面積の比S2／S1を１０％、縦リブの投影面積の比S3／S1を１０％としたとき（条件１７とする）の関係を示している。また、破線の曲線は、衝撃吸収体の密度を０．１０ｇ／cm3、横リブの肉厚の比L1／H1を５０％、縦リブの肉厚の比L3／H1を５０％、横リブの延出した長さの比H2／H1を４０％、横リブの投影面積の比S2／S1を６０％、縦リブの投影面積の比S3／S1を６０％としたとき（条件１８とする）の関係を示している。なお、リブ延出長さH2，H3は、図１７に示している。
図に示すように、条件１７，１８ともに比H3／H2を４０〜６０％にすると、上記縦リブサンプルＳＡ２の吸収エネルギーに相当する２０Ｊ以上となる。なお、比H3／H2が４０％の場合における吸収エネルギーは条件１７より条件１８の方が大きく、比H3／H2が６０％の場合における吸収エネルギーは条件１８より条件１７の方が大きくなる。また、比H3／H2を４０％以上にすると、モーメントMxは上記縦リブサンプルＳＡ２のモーメントMxよりも確実に小さくなる。
【００５１】
以上のことから、リブ延出長さの比H3／H2は、４０〜６０％、より好ましくは４４〜５６％、さらに好ましくは４８〜５２％としている。比H3／H2を下限以上にすることにより、図１９に示すように略前後方向の衝撃の入力時に横リブ５４が前後方向へ折れても折れた横リブ５４ａが縦リブ５６とフロアパネル１０との間に挟まれて横リブの肉厚L1により衝撃エネルギーの吸収量が低下せず、踵がフロアパネルに接触しないうちに衝撃エネルギーを十分に吸収することができる。また、横リブが折れても縦リブとフロアパネルとの間に挟まれて衝撃吸収エネルギーが低下しないため、足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止することができる。一方、比H3／H2を上限以下にすることにより、衝撃吸収体から踵に加わる反力が衝撃エネルギーを十分に吸収する前に過大とならず、良好な衝撃吸収性能が得られる。
【００５２】
衝撃吸収体の密度を０．０２５ｇ／cm3、横リブの肉厚の比L1／H1を１５％、縦リブの肉厚の比L3／H1を１５％、横リブの延出した長さの比H2／H1を８０％、縦リブの延出した長さの比H3／H2を６０％としたとき（条件１９とする）、S2／S1＝S3／S1とした場合の投影面積の比S2／S1＝S3／S1と吸収エネルギーとの関係は比S2／S1＝S3／S1が１０〜６０％の範囲で図１２の実線のような上に凸の曲線で表される関係となる。そして、少なくとも、横リブの投影面積の比S2／S1を１０〜６０％、縦リブの投影面積の比S3／S1を１０〜６０％とすると、吸収エネルギーは２０Ｊ以上になる。
また、密度を０．１０ｇ／cm3、肉厚の比L1／H1を５０％、肉厚の比L3／H1を５０％、横リブの延出した長さの比H2／H1を４０％、リブ延出長さの比H3／H2を４０％としたとき（条件２０とする）、S2／S1＝S3／S1とした場合の投影面積の比S2／S1＝S3／S1と吸収エネルギーとの関係は比S2／S1＝S3／S1が１０〜６０％の範囲で図１２の破線のような上に凸の曲線で表される関係となる。そして、少なくとも、横リブの投影面積の比S2／S1を１０〜６０％、縦リブの投影面積の比S3／S1を１０〜６０％とすると、吸収エネルギーは２０Ｊ以上になる。
なお、比S2／S1が１０％かつ比S3／S1が１０％の場合における吸収エネルギーは条件１９より条件２０の方が大きく、比S2／S1が６０％かつ比S3／S1が６０％の場合における吸収エネルギーは条件１９より条件２０の方が大きくなる。また、比S2／S1を１０％以上かつ比S3／S1を１０％以上にすると、モーメントMxは上記縦リブサンプルＳＡ２のモーメントMxよりも確実に小さくなる。
【００５３】
以上のことから、横リブ５４の投影面積の比S2／S1は、１０〜６０％、より好ましくは１５〜５５％、さらに好ましくは２０〜５０％としている。さらに、比S2／S1を５０〜６０％としてもよい。比S2／S1および比S3／S1を下限以上にすることにより、略前後方向の衝撃の入力時に横リブが前後方向へ折れにくくなって衝撃エネルギーの吸収量が低下せず、踵がフロアパネルに接触しないうちに衝撃エネルギーを十分に吸収することができる。また、横リブが折れにくいため、足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止することができる。一方、比S2／S1および比S3／S1を上限以下にすることにより、衝撃吸収体から踵に加わる反力が衝撃エネルギーを十分に吸収する前に過大とならず、良好な衝撃吸収性能が得られる。
【００５４】
本衝撃吸収体５０も、第一の実施形態と同様にして形成することができる。また、密度や、比L1／H1、比L3／H1、比H2／H1、比H3／H2、比S2／S1、比S3／S1も、第一の実施形態と同様にして調節することができる。
【００５５】
以下、第二の実施形態に係る衝撃吸収体の作用、効果を説明する。
熱可塑性樹脂を発泡させて厚み２０〜１００mm、密度０．０２５〜０．１０ｇ／cm3に成形した自動車用衝撃吸収体について、車体パネル側に形成する複数のリブを車幅方向に向けた横リブのみとすると足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを防ぐ効果が得られるが、略前後方向の衝撃の入力時に横リブが車両前後方向へ折れやすい状態にある。本実施形態では、複数の横リブと交差しながら当該横リブよりも短い長さとされた縦リブが設けられているので、衝撃入力時に横リブが倒れにくくなり、また、横リブが折れても縦リブと車体パネルとの間に挟まれて衝撃エネルギーを十分に吸収し、従来の縦リブのみの衝撃吸収体と同等以上の衝撃吸収性能が得られる。従って、足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止し、下肢障害値を低減させたうえ、より安定した衝撃吸収性能を得ることが可能になる。
なお、縦リブと横リブの延出した長さを同一にすると、縦リブと横リブとが交差した部分の圧縮強さが強すぎて衝撃吸収体が強固になり、衝撃入力時に衝撃エネルギーを十分に吸収する前に衝撃吸収体から踵に加わる反力が大きくなってしまう。また、同一の長さの縦リブと横リブとを形成するため、圧縮強さを最適化した場合、１本当たりのリブの肉厚を薄くする必要があり、衝撃入力時にリブが倒れやすくなって縦リブの短い衝撃吸収体と比べて衝撃吸収性能が低くなってしう。さらに、縦リブと横リブの延出した長さを同一にした衝撃吸収体を成形する場合、縦リブの短い衝撃吸収体を成形する場合と比べて成形型の形状がより凸凹となるため、成形型の費用が高くなってしまう。
本実施形態では、横リブより短い縦リブを形成したことにより、衝撃吸収体全体が強固になりすぎず、短時間で多くのエネルギーを吸収しながら乗員の下肢部に過大な荷重が加わらないように歪みを進行させながらエネルギーを吸収することができる。
【００５６】
なお、第二の実施形態も、種々の変形例が考えられる。
上述した各種条件は、衝撃吸収体の全体に適用される場合の他、衝撃吸収体の一部のみに適用されてもよく、このような場合も本発明に含まれる。
衝撃吸収体に形成する縦リブは、複数でも、一つでもよい。縦リブを複数設ける場合、各縦リブは、車両前後方向へ並行に形成されていればよく、互いに平行とされていてもよいし、蛇行するように並行に形成されていてもよい。例えば、各縦リブをそれぞれ波形に形成して、前後方向へ向けた溝を波形に複数並行して形成するようにしてもよい。なお、波形の縦リブは、折れ線状の波形でも、曲線状の波形でもよい。各縦リブの波の傾きβは、横リブの前後方向への倒れ込みを適度に防止する観点から、３０°以下、より好ましくは２０°以下、さらに好ましくは１０°以下とすればよい。横リブについても、波形に形成してもよい。
【００５７】
熱可塑性樹脂を発泡させて厚み２０〜１００mm、密度０．０２５〜０．１０ｇ／cm3に成形した衝撃吸収体について、前後方向への衝撃の発生時に折れた横リブが縦リブと車体パネルとの間に挟まれることにより衝撃吸収性能を向上させる観点から、横リブ延出長さH2と縦リブ延出長さH3の差H2−H3を、横リブの肉厚L1の０．８倍以上、横リブの間隔L2以下としてもよい。ただし、０．８＜L2／L1とする。すると、略前後方向の衝撃の入力時に横リブが前後方向へ折れても縦リブと車体パネルとの間に確実に挟まれて横リブの肉厚L1により衝撃エネルギーの吸収量が低下せず、踵が車体パネルに接触しないうちに衝撃エネルギーを十分に吸収することができる。また、横リブが折れても縦リブと車体パネルとの間に挟まれて衝撃吸収エネルギーが低下しないため、足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止することができる。
以上説明したように、本発明によると、種々の態様により、衝撃発生時に良好な衝撃吸収性能を得ながら足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止して下肢障害値を低減させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】衝撃吸収体を採用した乗用自動車の要部を垂直断面にて示す要部断面図。
【図２】衝撃吸収体の外観を底面側から見て示す斜視図。
【図３】衝撃吸収体の要部を図２のＡ１方向から見て示す側面図。
【図４】衝撃吸収体の水平部の要部を投影した様子を示す図。
【図５】衝撃吸収体の衝撃吸収性能を評価する試験方法を模式的に示す側面図。
【図６】衝撃吸収体の変位ｘに対する圧縮荷重を示すグラフ形式の図。
【図７】衝撃吸収体の吸収エネルギーに対する圧縮荷重を示すグラフ形式の図。
【図８】従来の縦リブを有する衝撃吸収体に衝撃が入力されたときに生じる現象を示す図。
【図９】ダミー人形を用いて車幅方向のモーメントを計測する様子を示す図。
【図１０】密度を変化させたときの吸収エネルギーの違いを示すグラフ形式の図。
【図１１】衝撃吸収体の厚みに対する横リブの肉厚の比を変化させたときの吸収エネルギーの違いを示すグラフ形式の図。
【図１２】本体部の投影面積に対する横リブの投影面積の比を変化させたときの吸収エネルギーの違いを示すグラフ形式の図。
【図１３】衝撃吸収体の厚みに対する横リブの延出した長さの比を変化させたときの吸収エネルギーの違いを示すグラフ形式の図。
【図１４】試験サンプルの変位ｘに対する圧縮荷重をグラフにした結果を表す図。
【図１５】吸収エネルギーに対する圧縮荷重をグラフにした結果を表す図。
【図１６】変形例において衝撃吸収体の外観を底面側から見て示す斜視図。
【図１７】第二の実施形態において衝撃吸収体の要部を図２のＡ１方向に相当するから見て示す側面図。
【図１８】第二の実施形態において衝撃吸収体の水平部の要部を投影した様子を示す図。
【図１９】衝撃入力時の衝撃吸収体の作用を垂直断面にて説明する要部断面図。
【図２０】リブの延出した長さの比の違いによる吸収エネルギーの違いを示すグラフ形式の図。
【符号の説明】
【００５９】
１０…フロアパネル（車体パネル）、
２０…フロアカーペット（敷物）、
３０，４０，５０…衝撃吸収体、
３０ａ，５０ａ…水平部、３０ｂ，５０ｂ…傾斜部、
３２，５２…本体部、
３４，４４，５４…横リブ、
３６，４６，５５，５７…溝、
５６…縦リブ、
９１…固定台、９１ａ…傾斜面、９２…インパクタ、
ＡＢ１…衝撃吸収体、
Ｄ１…横リブの延出方向、ＰＬ１…横リブの延出方向とは垂直な面、
Ｍ…乗員
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の乗員の足下において車体パネルと敷物との間に設置される衝撃吸収体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車体パネルの乗員室側に、主に意匠性を付与する目的でフロアカーペットやドアトリムなどの内装材が配設されている。これらの車体パネルと内装材との間に、自動車事故などによる衝突時に衝撃エネルギーを吸収して乗員に加わる衝撃を緩和することを目的として、衝撃を吸収可能な材質からなる衝撃吸収体が配設されている。短時間で多くの衝撃エネルギーを吸収しながら乗員の下肢部に過大な荷重が加わらないように歪みを進行させながら衝撃エネルギーを吸収すれば、良好な衝撃吸収性能が得られることになる。
衝撃吸収体としては、ポリスチレン樹脂やポリプロピレン樹脂の粒子に発泡剤を配合し、所要のキャビティを有する成形型にこれらを充填し、蒸気などにより加熱発泡させて成形した、いわゆるビーズ発泡成形体が用いられることが多い。ビーズ発泡体を用いる利点としては、発泡させることにより低密度の成形体を所要の形状に形成することが比較的容易なため、衝撃吸収体が軽量となり、かつ、通常使用時には一定の剛性を持ち所要形状を保つが、衝撃荷重などの強い応力が加わると潰れて衝撃エネルギーを吸収するという衝撃吸収体に要求される特性を得やすいからである。また、自動車事故では略前後方向へ大きな衝撃力が発生することが多いため、特に前後方向への衝撃力のエネルギーが十分に吸収されるように衝撃吸収体が設計されている。例えば、熱可塑性樹脂の発泡成形体からなる衝撃吸収体の車体パネル側に衝撃吸収体の厚みに対する肉厚の比を２６％とした縦リブであって車両前後方向へ向けた平行な溝を形成する縦リブを複数設けると、リブを形成していないブロック状の衝撃吸収体と比べ、衝撃荷重に対する反力が大きくなる前に衝撃エネルギーを十分に吸収する性能が向上する。
【０００３】
引用文献１の段落００１７には、スチレン改質ポリエチレン系樹脂ビーズの発泡成形品で裏面のほぼ全面に車両の前後方向と同方向となるようにして複数の縦長状凹溝をほぼ等間隔に平行に形成した（縦リブを形成した）車両用下肢部衝撃吸収パッドが記載されている。ここで、パッドの厚みはほぼ３５mm、縦長状凹溝間の幅は９mmであり、パッドの厚みに対する縦長状凹溝間の幅は２５．７％である。また、縦長状凹溝の幅は９mmであり、縦リブの車体への接触面積は５０％である。前述したように複数の縦長状凹溝をパッドの裏面側に形成することによって、衝突直後は無垢の発泡体パッドと同様に短時間で多くのエネルギを吸収し、障害値限界線よりも低い所要の荷重からは、荷重を大きく上げることなく、歪みを進行させながらエネルギを吸収する（公報段落００１９）。
引用文献２には、室内側は平面を形成し、床面側はハニカム構造、スリット構造又は突起構造の硬質発泡プラスチック成形品であって、敷設した際の床面への接触面積が、１０％以上６０％以下である自動車用フロアスペーサが記載されている。ハニカム及びスリットのリブ又は突起の幅は、フロアスペーサの肉厚に対して２０％以下と薄くされている（公報請求項３）。なお、フロアスペーサのスリットの向きについての記載はない。
【特許文献１】特開２００４−３０６７９１号公報
【特許文献２】特開２００３−１２７７９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１記載の複数の縦長状凹溝を形成したパッドを用いると、衝撃荷重に対する荷重吸収性能は向上する。一方、薄い縦リブ間に縦長状凹溝が形成されているため、自動車の略前後方向への衝撃が発生した時に乗員の踵が縦長状凹溝へ食い込み、踵に車幅方向へモーメントがかかることも想定される。より安全性を向上させる観点から、衝撃入力時でも足首を中心とする左右方向への倒れ込みを防止することが望まれていた。特許文献２記載のスリット構造や突起構造のフロアスペーサについても、同様のことが言える。
なお、足首を中心とする左右方向への倒れ込みを防止することを目的として縦リブを厚くすると、衝撃吸収体全体が強固になる結果、衝撃エネルギーを十分に吸収する前に衝撃荷重に対する反力が大きくなり、衝撃吸収性能としては低下してしまう。
特許文献２記載のハニカム構造のフロアスペーサを用いると、短時間で多くのエネルギーを吸収しながら所要の荷重からは荷重を大きく上げることなく歪みを進行させながらエネルギーを吸収するためには、縦リブのみを形成する場合と比べて１本あたりのリブの肉厚を薄くする必要がある。このため、略前後方向への衝撃発生時にリブが車幅方向へ倒れ、踵に左右方向へモーメントがかかることも想定される。
【０００５】
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、衝撃発生時に良好な衝撃吸収性能を得ながら足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、熱可塑性樹脂を発泡させて成形した成形体とされ、自動車の乗員の足下において車体パネルと当該車体パネルよりも車室側に敷設される敷物との間に設置される衝撃吸収体であって、前記敷物に接する本体部と、当該本体部から前記車体パネル側へ延出して当該車体パネルに接するとともに長手方向を前記自動車の車幅方向に向けて当該車幅方向へ向けた溝を複数並行して形成する複数の横リブとを有し、本衝撃吸収体の厚みが２０〜１００mmであるとともに、（ａ）密度が０．０２５〜０．１０ｇ／cm3、（ｂ）前記衝撃吸収体の厚みに対する前記横リブの肉厚の比が３０〜６０％、（ｃ）前記横リブの延出方向とは垂直な面上に当該延出方向へ投影したときの前記本体部の投影面積に対する前記横リブの投影面積の総面積の比が５０〜８０％、とされていることを特徴とする。
【０００７】
熱可塑性樹脂を発泡させて厚み２０〜１００mm、密度０．０２５〜０．１０ｇ／cm3に成形した自動車用衝撃吸収体について、従来の衝撃吸収体の厚みに対する縦リブの肉厚の比２５．７％以下をそのまま横リブの肉厚に適用して複数の横リブを形成しただけでは、衝撃入力時に横リブが車両前後方向へ折れやすく、横リブを形成した衝撃吸収体は縦リブを形成した衝撃吸収体と比べて衝撃吸収エネルギーが少なくなって衝撃吸収性能が低下してしまう。本発明では、衝撃吸収体の厚みH1に対する横リブの肉厚L1の比L1／H1を０．３以上としてある。密度を０．０２５ｇ／cm3以上、横リブの延出方向とは垂直な面上に当該延出方向へ投影したときの本体部の投影面積S1に対する横リブの投影面積の総面積S2の比S2／S1を０．５以上、かつ、前記比L1／H1を０．３以上にすることにより、略前後方向の衝撃の入力時に横リブが車両前後方向へ折れにくくなって衝撃吸収エネルギーが低下せずに所要の衝撃吸収性能が維持され、踵が車体パネルに接触しないうち、すなわち、いわゆる底づき状態とならないうちに衝撃エネルギーを十分に吸収することができる。また、足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止したうえ、下肢障害値を低減させることができる。なお、投影面積の比S2／S1を０．５以上にすると、衝撃入力時に横リブが車両前後方向へ倒れこむことがなくなり、所要の衝撃吸収性能が維持される。
一方、密度を０．１０ｇ／cm3以下、投影面積の比S2／S1を０．８以下、かつ、衝撃吸収体の厚みに対する横リブの肉厚の比L1／H1を０．６以下にすることにより、衝撃のエネルギーを十分に吸収したうえ、略前後方向の衝撃の入力時に衝撃吸収体から踵に加わる反力が十分に衝撃エネルギーを吸収する前に過大とならず、良好な衝撃吸収性能が得られる。
【０００８】
衝撃吸収体の厚みH1に対する横リブの延出した長さH2の比H2／H1を０．８以下にすると、略前後方向の衝撃の入力時に衝撃のエネルギーをさらに十分に吸収することができるとともに、足首を中心とする車幅方向への倒れ込みをさらに十分に防止することができる。一方、前記比H2／H1を０．４以上にすると、衝撃のエネルギーをさらに十分に吸収したうえ、略前後方向の衝撃の入力時に衝撃吸収体から踵に加わる反力がさらに低減され、さらに良好な衝撃吸収性能が得られる。
【０００９】
また、第二の発明の衝撃吸収体は、前記敷物に接する本体部と、当該本体部から前記車体パネル側へ延出して当該車体パネルに接するとともに長手方向を前記自動車の車幅方向に向けて当該車幅方向へ向けた溝を複数並行して形成する複数の横リブと、長手方向を前記自動車の前後方向に向けて前記複数の横リブと交差しながら当該横リブよりも短い長さで前記本体部から前記車体パネル側へ延出した縦リブとを有することを特徴とする。
【００１０】
熱可塑性樹脂を発泡させて成形した衝撃吸収体について、車体パネル側に形成する複数のリブを車幅方向に向けた横リブとすると足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを防ぐ効果が得られるが、複数の横リブと交差しながら当該横リブよりも短い長さとされた縦リブが設けられているので、衝撃入力時に横リブが倒れにくくなり、また、横リブが折れても縦リブと車体パネルとの間に挟まれて衝撃エネルギーを十分に吸収する。従って、足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止し、下肢障害値を低減させるとともに、所要の衝撃吸収性能を維持することができる。
なお、縦リブの延出した長さを横リブの延出した長さと同じにすると、衝撃吸収体が強固になる結果、衝撃入力時に衝撃吸収体から踵に加わる反力が十分に衝撃エネルギーを吸収する前に大きくなってしまう。また、同じ長さの縦リブと横リブとを形成するため、反力が過大とならないようにするには１本当たりのリブの肉厚を薄くする必要があり、短い縦リブを形成した衝撃吸収体と比べて衝撃吸収性能が低くなってしまう。縦リブの延出した長さを横リブの延出した長さよりも短くすることにより、衝撃吸収体全体が強固になりすぎず、短時間で多くのエネルギーを吸収しながら乗員の下肢部に過大な荷重が加わらないように歪みを進行させながらエネルギーを吸収することができる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１にかかる発明によれば、衝撃発生時に良好な衝撃吸収性能を得ながら足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止して下肢障害値を低減させることが可能になる。
請求項２〜請求項７にかかる発明では、衝撃発生時にさらに良好な衝撃吸収性能を得ながら足首を中心とする車幅方向への倒れ込みをさらに十分に低減させることが可能になる。
【００１２】
請求項８にかかる発明では、所要の衝撃吸収性能を維持しながら足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止して下肢障害値を低減させることが可能となる。
請求項９にかかる発明では、衝撃発生時にさらに良好な衝撃吸収性能を得ながら足首を中心とする車幅方向への倒れ込みをさらに十分に低減させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）第一の実施形態：
（２）第一の実施形態の実施例：
（３）第二の実施形態：
【００１４】
（１）衝撃吸収体の構成：
図１は本発明の第一の実施形態にかかる衝撃吸収体３０を採用した乗用自動車の要部を垂直断面にて示す要部断面図、図２は衝撃吸収体３０の外観を底面側から見て示す斜視図、図３は衝撃吸収体３０の要部を図２のＡ１方向から見て示す側面図、図４は衝撃吸収体の水平部３０ａの要部を横リブの延出方向とは垂直な面上に投影した様子を示す図、図５は衝撃吸収体の衝撃吸収性能を評価する試験方法を模式的に示す側面図、図６は衝撃吸収体の変位ｘに対する圧縮荷重を示すグラフ形式の図、図７は衝撃吸収体の吸収エネルギーに対する圧縮荷重を示すグラフ形式の図、図８は従来の縦リブを有する衝撃吸収体に衝撃が入力されたときに生じる現象を後方から見て示す模式図、図９はダミー人形を用いて車幅方向のモーメントを計測する様子を模式的に示す図、図１０〜図１３は各種パラメータの違いによる吸収エネルギーの違いを示すグラフ形式の図である。
図１では、前後の座席を有する乗用自動車のフロアのうち前席乗員Ｍの足下部が示されている。自動車の乗員の足下において、金属製のフロアパネル１０が車体パネルの一部として設けられ、このフロアパネル１０よりも車室側にフロアカーペット（敷物）２０が敷設されている。フロアパネル１０は、前席乗員Ｍの足下から後方に向かって略水平に設けられた平坦な形状の平坦部１２とされるとともに、この平坦部１２の前縁部（境界部１６）から前方に向かって斜め上方に立ち上がってエンジンルームとの境界を形成する立壁部１４とされている。フロアカーペット２０は、このフロアパネル１０の形状に合わせて、前席乗員Ｍの足下から後方に向かって略水平に設けられるとともに、乗員Ｍの足下から前方に向かって斜め上方に立ち上がって設けられている。衝撃吸収体３０は、フロアパネル１０とフロアカーペット２０との間に設置され、フロアパネルの平坦部１２上と立壁部１４上とに跨って取り付けられている。
【００１５】
フロアカーペット２０は、意匠性、吸音性、遮音性などを主な目的として、乗員室のフロア全体を覆ってフロアパネルの平坦部１２と立壁部１４との外形に沿うように成形されてフロアパネル１０上に設けられる。フロアカーペット２０の表皮材には、基布に立毛パイルを組織したタフトカーペットや、不織ウェブをニードリングして繊維相互を絡め形成したニードルパンチカーペット等が用いられる。フロアカーペット２０の裏面には、内装材基材として、低密度ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル等の低融点の熱可塑性樹脂からなる薄いシートが裏打ちされる。この裏打ちを加熱、可塑化させた状態で所要の形状にプレス成形することにより、自動車のフロアパネル１０に沿う形状に賦形される。
【００１６】
自動車の前面衝突時、フロアパネル１０には後方へ強い衝撃が加わる。そこで、フロアパネル１０とフロアカーペット２０との間にティビアパッドと呼ばれる衝撃を吸収する材質からなる衝撃吸収体３０を配設している。フロアパネルの平坦部１２から立壁部１４にかけて敷設される衝撃吸収体は、前席、すなわち運転席や助手席の乗員足元付近において、フロアパネル上に載置されるか、フロアカーペットの裏面に貼着されるなどして、フロアパネルとフロアカーペットとの間に配置される。衝撃吸収体３０は、フロアパネルの平坦部１２と立壁部１４の形状に合わせて、略水平に設けられた水平部３０ａと、この水平部３０ａの前縁部から前方に向かって斜め上方に立ち上がった傾斜部３０ｂとを有する形状とされている。衝撃吸収体３０の上面（車室側面）をフロアパネルの平坦部１２と立壁部１４の上面（車室側面）と相似する形状とすることによって、乗員Ｍの足の可動範囲をカバーしている。そして、衝撃吸収体は、衝突事故の際に乗員下肢への衝撃を緩和して、乗員の下肢障害値（Tibia Index）を低減させる機能を担っている。
なお、上記衝撃吸収体３０は、運転席の足下と助手席の足下とのそれぞれに設置されても、一方にのみ設置されても、両方に跨って単一の衝撃吸収構造体として設置されてもよい。
【００１７】
衝撃吸収体３０は、衝撃吸収性能を良好にさせる観点および成形を容易に行う観点から、熱可塑性樹脂（熱可塑性プラスチック）を発泡させて成形した発泡成形体としている。発泡させる熱可塑性樹脂としては、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン／ポリエチレン共重合体、等を用いることができる。また、熱可塑性樹脂を発泡させて衝撃吸収体を形成する際には、ビーズ状のプラスチックに発泡剤を含浸させて所定の倍率に予備発泡させた発泡性樹脂粒子を多数形成した後に衝撃吸収体の形状にした金型の中に前記多数の発泡性樹脂粒子を充填してさらに加熱発泡させて融着成形してビーズ発泡成形体を形成してもよいし、プラスチックに発泡剤を混合して発泡させた発泡プラスチックを所定のダイから押し出して成形して発泡成形体を形成してもよい。発泡剤としては、ブタンやペンタン等の炭化水素を発生させる揮発性発泡剤、炭酸アンモニウム等の炭酸ガス等を発生させる無機系発泡剤、等を用いることができる。
【００１８】
衝撃吸収体３０は、水平部３０ａと傾斜部３０ｂともに、フロアカーペット２０に接する本体部３２と、当該本体部からフロアパネル１０側へ延出した複数の横リブ３４とを有している。図３に示すように、衝撃吸収体３０の厚みをH1、横リブ３４の本体部から延出した長さをH2とすると、本体部３２の厚みはH1−H2となる。各横リブ３４は、先端がフロアパネル１０に接するようにされ、長手方向を自動車の車幅方向に向けて本体部３２の車外側面に形成されている。その結果、複数の横リブ３４は、衝撃吸収体３０の車外側面に、車幅方向へ向けた溝３６を複数並行して形成する。
衝撃吸収体３０の厚みH1は、良好な衝撃吸収性能を得ながら車室内の空間を効率よく使用する観点から、２０〜１００mm、より好ましくは３０〜８０mm、さらに好ましくは４０〜６０mmとしている。厚みH1を下限以上にすると踵がフロアパネルに接触しないうちに衝撃エネルギーを十分に吸収することができ、厚みH2を上限以下にすると所要の衝撃エネルギーを吸収する以上に衝撃吸収体の設置スペースを確保する必要が無くなる。
【００１９】
自動車の前突事故では、フロアカーペットを介して衝撃吸収体から乗員の踵へ衝撃荷重に対する反力が加わる。そこで、図５に示す測定方法で衝撃吸収体ＡＢ１の変位ｘに対してインパクタ９２に加わる荷重（圧縮荷重）を測定し、図６に示す変位−圧縮荷重のグラフと、図７に示す吸収エネルギー−圧縮荷重のグラフとを作成して、衝撃吸収体の性能を評価している。
図５において、衝撃吸収体ＡＢ１は、測定対象の試験サンプルであり、垂直断面が台形状の固定台９１における傾斜面９１ａに取り付けられる。本実施形態では、垂直面に対する傾斜面９１ａの角度θを４０°としている。インパクタ９２は、踵形とされ、傾斜面９１ａに向かって一定速度で水平に移動するようにされている。本実施形態では、インパクタの移動速度を３．８ｍ／秒としている。インパクタ９２には圧縮荷重を計測するための荷重センサが内蔵されており、図示しない制御装置にてインパクタ９２の移動位置に応じて圧縮荷重を検出することが可能である。衝撃吸収体の変位ｘは、インパクタ９２が衝撃吸収体ＡＢ１に接触する位置からの移動距離を示している。
【００２０】
図６は、衝撃吸収体の試験サンプルＳＡ１〜ＳＡ３を用いて変位ｘ（単位：mm）に対する圧縮荷重（単位：kN）を計測した結果を示している。図７は、前記サンプルＳＡ１〜ＳＡ３を用いて吸収エネルギー（衝撃エネルギーの吸収量。単位：Ｊ）に対する圧縮荷重（単位：kN）を計測した結果を示している。サンプルＳＡ１〜ＳＡ３は、いずれも、ポリスチレンの予備発泡粒子を成形型内に多数充填し、加熱して、密度が０．０３ｇ／cm3となるように発泡成形した発泡成形品を、厚みH1が４５mmで２００×２００mmに切り出したものを用いた。ここで、サンプルＳＡ１は、リブが形成されていないブロック状サンプルである。サンプルＳＡ２は、肉厚L1が１２mm（L1／H1が２６．７％）、延出した長さH2が３３mm（H2／H1が７３．３％）の縦リブを、間隔L2が１８mmとなるように前後方向に向けて平行に複数形成した縦リブサンプルである。サンプルＳＡ３は、図５に示すように複数の横リブを形成した横リブサンプルであり、肉厚L1が１８mm（L1／H1が４０．０％）、延出した長さH2が３０mm（H2／H1が６６．７％）の横リブを、間隔L2が１２mmとなるように幅方向に向けて平行に複数形成したサンプルである。
【００２１】
ブロック状サンプルＳＡ１では、図６に示すように、リブを形成したサンプルＳＡ２，ＳＡ３と比べて変位の進行に対する圧縮荷重の上昇が大きく、所定の圧縮荷重１．０kNに到達する変位量ｘが比較的小さくなっている。また、図７に示すように、サンプルＳＡ１では、圧縮荷重１．０kNに到達する吸収エネルギーが約１２Ｊと比較的小さくなっている。このことは、衝撃吸収体をブロック状にすると衝撃吸収体が強固になる結果、衝撃入力時に衝撃吸収体からインパクタに加わる反力が衝撃エネルギーを十分に吸収する前に大きくなるためと推察される。
縦リブサンプルＳＡ２では、図６に示すように、変位の進行に対する圧縮荷重の上昇がほぼ停止する領域が生じ、ブロック状サンプルＳＡ１と比べて変位の進行に対する圧縮荷重の上昇が小さくなっている。また、図７に示すように、サンプルＳＡ２では、圧縮荷重１．０kNに到達する吸収エネルギーが約２０Ｊと比較的大きくなっている。このことは、衝撃吸収体に上記複数の縦リブを形成すると衝撃吸収体が歪みやすくなる結果、衝撃入力時に衝撃吸収体からインパクタに加わる反力が衝撃エネルギーを十分に吸収する前に大きくならないためと推察される。
このように、良好な衝撃吸収性能の衝撃吸収体は、短時間で多くの衝撃エネルギーを吸収しながら乗員の下肢部に過大な荷重が加わらないように歪みを進行させながら衝撃エネルギーを吸収する衝撃吸収体といえる。
【００２２】
しかし、図８に示すように、複数の縦リブＡＢ２ａを形成した衝撃吸収体ＡＢ２には薄い縦リブ間に前後方向へ向けた縦溝ＡＢ２ｂが並行して複数形成されているので、自動車の略前後方向への衝撃が発生した時に縦リブが車幅方向へ倒れて乗員の踵ＨＥが縦溝ＡＢ２ｂへ食い込み、足首ＡＮを中心とする車幅方向への倒れ込みが生じることも想定される。このような倒れ込みの度合いは、図９に示すように、ダミー人形の足首の関節部に加わる前後方向の軸回りの軸モーメントMxで評価することができる。なお、モーメントMxが大きいほど倒れ込みの度合いが大きいことになる。車両の衝突速度を時速５５km／ｈとし、ダミー人形に身長１７８cm、体重約８５kgのHybrid-IIIを用い、フルラップ前面衝突試験を行ったところ、モーメントMxが１３０N・m、Tibia Indexが０．８０となった。なお、Tibia Indexの耐性値は１．０以下であり、実測値は耐性値より小さくなっている。
ここで、足首ＡＮに加わる車幅方向へのモーメントを少なくさせることを目的として縦リブを厚くすると、衝撃吸収体全体が強固になる結果、衝撃荷重に対する反力が大きくなり、圧縮荷重１．０kNに到達するまでに吸収する衝撃エネルギーが減少し、衝撃吸収性能としては低下してしまう。
また、リブの肉厚を変えずにリブの向きを車幅方向に変えた衝撃吸収体を形成すると、横リブは車幅方向へ倒れないため足首に加わる車幅方向へのモーメントを少なくさせることができるが、リブの向きを変えただけでは、衝撃入力時に衝撃吸収体の横リブが車両前後方向へ折れやすく、横リブを形成した衝撃吸収体は縦リブを形成した衝撃吸収体と比べて衝撃エネルギーの吸収量が少なくなって衝撃吸収性能が低下してしまう。
以上のことから、本実施形態では、衝撃吸収体の厚みに対する横リブの肉厚の比L1／H1を３０％以上としている。図６に示すように、肉厚L1を１８mm（L1／H1を４０．０％）にした横リブサンプルＳＡ３では、縦リブサンプルＳＡ２と比べて変位の進行に対する圧縮荷重の上昇がさらに小さくなっている。また、図７に示すように、横リブサンプルＳＡ３では、縦リブサンプルＳＡ２と比べて圧縮荷重１．０kNに到達する吸収エネルギーが比較的大きくなっている。
【００２３】
以下、衝撃発生時に良好な衝撃吸収性能を得ながら足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止するための好適な条件について、説明する。
図１０は、衝撃吸収体３０の密度を変化させたときの吸収エネルギーの違いを示している。図中、実線の曲線は、衝撃吸収体の厚みに対する横リブの肉厚の比L1／H1を３０％、本体部の投影面積に対する横リブの投影面積の総面積の比S2／S1を５０％、衝撃吸収体の厚みに対する横リブの延出した長さの比H2／H1を８０％としたとき（条件１とする）の関係を示している。また、破線の曲線は、肉厚の比L1／H1を６０％、投影面積の比S2／S1を８０％、延出した長さの比H2／H1を４０％としたとき（条件２とする）の関係を示している。なお、吸収エネルギー２０Ｊは、肉厚の比L1／H1を２６．７％とした縦リブサンプルＳＡ２の吸収エネルギーに相当する。
図に示すように、条件１，２ともに密度を０．０２５〜０．１０ｇ／cm3にすると、上記縦リブサンプルＳＡ２の吸収エネルギーに相当する２０Ｊ以上となる。なお、密度０．０２５ｇ／cm3における吸収エネルギーは条件１より条件２の方が大きく、密度０．１０ｇ／cm3における吸収エネルギーは条件２より条件１の方が大きくなる。また、密度を０．０２５ｇ／cm3以上にすると、モーメントMxは上記縦リブサンプルＳＡ２のモーメントMxよりも確実に小さくなる。
以上のことから、衝撃吸収体３０の密度は、０．０２５〜０．１０ｇ／cm3、より好ましくは０．０２８〜０．０７ｇ／cm3、さらに好ましくは０．０３〜０．０５ｇ／cm3としている。密度を下限以上にすることにより、略前後方向の衝撃の入力時に横リブが前後方向へ折れにくくなって衝撃エネルギーの吸収量が低下せず、踵がフロアパネルに接触しないうちに衝撃エネルギーを十分に吸収することができる。また、横リブが折れにくいため、足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止することができる。一方、密度を上限以下にすることにより、衝撃吸収体から踵に加わる反力が衝撃エネルギーを十分に吸収する前に過大とならず、良好な衝撃吸収性能が得られる。
【００２４】
図１１は、衝撃吸収体３０の厚みH1に対する横リブ３４の肉厚L1の比L1／H1を変化させたときの吸収エネルギーの違いを示している。図中、実線の曲線は、衝撃吸収体の密度を０．０２５ｇ／cm3、投影面積の比S2／S1を５０％、横リブの延出した長さの比H2／H1を８０％としたとき（条件３とする）の関係を示している。また、破線の曲線は、衝撃吸収体の密度を０．１０ｇ／cm3、投影面積の比S2／S1を８０％、延出した長さの比H2／H1を４０％としたとき（条件４とする）の関係を示している。なお、厚みH1と肉厚L1とは、図３に示している。
図に示すように、条件３，４ともに比L1／H1を３０〜６０％にすると、上記縦リブサンプルＳＡ２の吸収エネルギーに相当する２０Ｊ以上となる。なお、比L1／H1が３０％の場合における吸収エネルギーは条件３より条件４の方が大きく、比L1／H1が６０％の場合における吸収エネルギーは条件４より条件３の方が大きくなる。また、比L1／H1を３０％以上にすると、モーメントMxは上記縦リブサンプルＳＡ２のモーメントMxよりも確実に小さくなる。
以上のことから、肉厚の比L1／H1は、３０〜６０％、より好ましくは３４〜５６％、さらに好ましくは３８〜５２％としている。比L1／H1を下限以上にすることにより、略前後方向の衝撃の入力時に横リブが前後方向へ折れにくくなって衝撃エネルギーの吸収量が低下せず、踵がフロアパネルに接触しないうちに衝撃エネルギーを十分に吸収することができる。また、横リブが折れにくいため、足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止することができる。一方、比L1／H1を上限以下にすることにより、衝撃吸収体から踵に加わる反力が衝撃エネルギーを十分に吸収する前に過大とならず、良好な衝撃吸収性能が得られる。
【００２５】
図１２は、横リブ３４の延出方向Ｄ１とは垂直な面ＰＬ１上に当該延出方向Ｄ１へ投影したときの本体部３２の投影面積S1に対する横リブ３４の投影面積の総面積S2の比S2／S1を変化させたときの吸収エネルギーの違いを示している。図中、実線の曲線は、衝撃吸収体の密度を０．０２５ｇ／cm3、横リブの肉厚の比L1／H1を３０％、横リブの延出した長さの比H2／H1を８０％としたとき（条件５とする）の関係を示している。また、破線の曲線は、衝撃吸収体の密度を０．１０ｇ／cm3、肉厚の比L1／H1を６０％、延出した長さの比H2／H1を４０％としたとき（条件６とする）の関係を示している。図４は各横リブ３４の面ＰＬ１上への投影面積と各溝３６の面ＰＬ１上への投影面積とを示してあり、各横リブ３４が全て同じ投影面積Srとされて横リブ３４の数がNrであるとすると横リブの投影面積の総面積S2はNr×Srとなり、各溝３６が全て同じ投影面積Sgとされて溝３６の数がNgであるとすると本体部の投影面積S1はS2＋Ng×Sgとなる。
図に示すように、条件５，６ともに比S2／S1を５０〜８０％にすると、上記縦リブサンプルＳＡ２の吸収エネルギーに相当する２０Ｊ以上となる。なお、投影面積の比S2／S1を５０％以上にすると、衝撃入力時に横リブが車両前後方向へ倒れこむことがなくなり、所要の衝撃吸収性能が維持されると推察される。また、図に示すように、比S2／S1が５０％の場合における吸収エネルギーは条件５より条件６の方が大きく、比S2／S1が８０％の場合における吸収エネルギーは条件６より条件５の方が大きくなる。また、比S2／S1を５０％以上にすると、モーメントMxは上記縦リブサンプルＳＡ２のモーメントMxよりも確実に小さくなる。
以上のことから、横リブ３４の投影面積の比S2／S1は、５０〜８０％、より好ましくは５４〜７６％、さらに好ましくは５８〜７２％としている。比S2／S1を下限以上にすることにより、略前後方向の衝撃の入力時に横リブが前後方向へ折れにくくなって衝撃エネルギーの吸収量が低下せず、踵がフロアパネルに接触しないうちに衝撃エネルギーを十分に吸収することができる。また、横リブが折れにくいため、足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止することができる。一方、比S2／S1を上限以下にすることにより、衝撃吸収体から踵に加わる反力が衝撃エネルギーを十分に吸収する前に過大とならず、良好な衝撃吸収性能が得られる。
【００２６】
図１３は、衝撃吸収体３０の厚みH1に対する横リブ３４の延出した長さH2の比H2／H1を変化させたときの吸収エネルギーの違いを示している。図中、実線の曲線は、衝撃吸収体の密度を０．０２５ｇ／cm3、横リブの肉厚の比L1／H1を３０％、投影面積の比S2／S1を５０％としたとき（条件７とする）の関係を示している。また、破線の曲線は、衝撃吸収体の密度を０．１０ｇ／cm3、横リブの肉厚の比L1／H1を６０％、投影面積の比S2／S1を８０％としたとき（条件８とする）の関係を示している。なお、厚みH1と延出した長さH2とは、図３に示している。
図に示すように、条件７，８ともに比H2／H1を４０〜８０％にすると、上記縦リブサンプルＳＡ２の吸収エネルギーに相当する２０Ｊ以上となる。なお、比H2／H1が８０％の場合における吸収エネルギーは条件７より条件８の方が大きく、比H2／H1が４０％の場合における吸収エネルギーは条件８より条件７の方が大きくなる。また、比H2／H1を８０％以下にすると、モーメントMxは上記縦リブサンプルＳＡ２のモーメントMxよりも確実に小さくなる。
以上のことから、延出した長さの比H2／H1は、４０〜８０％、より好ましくは４５〜７５％、さらに好ましくは５０〜７０％としている。比H2／H1を上限以下にすることにより、略前後方向の衝撃の入力時に横リブの室内側端部が前後方向へ折れにくくなって衝撃エネルギーの吸収量が低下せず、踵がフロアパネルに接触しないうちに衝撃エネルギーを十分に吸収することができる。また、横リブが折れにくいため、足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止することができる。一方、比H2／H1を下限以上にすることにより、衝撃吸収体から踵に加わる反力が衝撃エネルギーを十分に吸収する前に過大とならず、良好な衝撃吸収性能が得られる。
【００２７】
なお、上述した密度、比L1／H1、比S2／S1、比H2／H1のうち、比H2／H1については吸収エネルギーへの影響度が比較的小さいため、良好な衝撃吸収性能を得ながら足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止する観点からは、上述した密度、比L1／H1、比S2／S1が所望の値となるように衝撃吸収体を形成してもよい。
【００２８】
衝撃吸収体３０を形成するには、例えば、以下のようにすればよい。
まず、ポリプロピレン等の粒子状熱可塑性樹脂に発泡剤を添加してビーズ状に予備発泡させ、ビーズ状樹脂粒子（発泡性樹脂粒子）を多数形成する。次に、ビーズ状樹脂粒子の径よりも小さい径の蒸気孔を複数有するとともに衝撃吸収体の形状に合わせた成形型内にビーズ状樹脂粒子を多数充填し、型締めする。さらに、ビーズ状樹脂粒子を構成する熱可塑性樹脂を加熱溶融させる温度にまで所定の加熱機により温度を上昇させた水蒸気を成形型内に導入する。すると、成形型内を加熱することができ、ビーズ状樹脂粒子をさらに発泡させながらビーズ状樹脂粒子どうしを溶融させながら結着させて衝撃吸収体を形成させる。成形型内を冷却した後、成形型を開くと、本体部と横リブとが一体成形された衝撃吸収体を取り出すことができる。これにより、熱可塑性樹脂を発泡させた材質で一体的に形成された衝撃吸収体３０が得られる。
【００２９】
衝撃吸収体の密度を調節するためには、ビーズ状樹脂粒子に含浸させる発泡剤の量や発泡倍率を調整すればよい。例えば、粒子状熱可塑性樹脂に添加する発泡剤の配合比を多くすれば発泡倍率が大きくなって密度が小さくなり、粒子状熱可塑性樹脂に添加する発泡剤の配合比を少なくすれば発泡倍率が小さくなって密度が大きくなる。また、成形型内に充填するビーズ状樹脂粒子の重量を多くすれば発泡倍率が小さくなって密度が大きくなり、成形型内に充填するビーズ状樹脂粒子の重量を少なくすれば発泡倍率が大きくなって密度が小さくなる。
比L1／H1、比S2／S1、比H2／H1を調節するためには、成形型を前記比L1／H1、前記比S2／S1、前記比H2／H1に合わせた形状にすればよい。
【００３０】
以下、第一の実施形態に係る衝撃吸収体の作用、効果を説明する。
熱可塑性樹脂を発泡させて厚み２０〜１００mm、密度０．０２５〜０．１０ｇ／cm3に成形した自動車用衝撃吸収体について、縦リブの肉厚の比L1／H1である２６．７％をそのまま横リブの肉厚に適用して複数の横リブを形成しただけでは、自動車の略前後方向への衝撃の入力時に横リブが前後方向へ折れやすく、横リブを形成した衝撃吸収体は縦リブを形成した衝撃吸収体と比べて衝撃吸収エネルギーが少なくなる。本実施形態では、密度を上記下限以上、横リブの肉厚の比L1／H1を上記下限以上、横リブの投影面積の比S2／S1を上記下限以上にすることにより、前後方向への衝撃の入力時に横リブが前後方向へ折れにくくなって衝撃吸収エネルギーが低下せずに所要の衝撃吸収性能が維持され、踵が車体パネルに接触しないうちに衝撃エネルギーを十分に吸収することができる。そのうえ、足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止することができ、下肢障害値（Tibia Index）を低減させることができる。横リブの延出した長さの比H2／H1を上記上限以下にすると、衝撃のエネルギーをさらに十分に吸収することができ、そのうえ、足首を中心とする車幅方向への倒れ込みをさらに十分に防止することができる。
一方、密度を上記上限以下、横リブの肉厚の比L1／H1を上記上限以下、横リブの投影面積の比S2／S1を上記上限以下にすることにより、衝撃のエネルギーを十分に吸収したうえ、略前後方向の衝撃の入力時に衝撃吸収体から踵に加わる反力が十分に衝撃エネルギーを吸収する前に過大とならず、良好な衝撃吸収性能が得られる。横リブの延出した長さの比H2／H1を上記下限以上にすると、衝撃のエネルギーをさらに十分に吸収したうえ、略前後方向の衝撃の入力時に衝撃吸収体から踵に加わる反力がさらに低減され、さらに良好な衝撃吸収性能が得られる。
【００３１】
（２）第一の実施形態の実施例：
以下、実施例を示して具体的に本発明を説明するが、本発明は実施例により限定されるものではない。
［実施例１］
ビーズ状樹脂粒子として株式会社ＪＳＰ製のポリプロピレンの予備発泡粒子（φ３mm、密度０．０３３ｇ／cm3）を用い、複数の蒸気孔を有する成形型の中に該ビーズ状樹脂粒子を多数充填し、高温水蒸気を蒸気孔から同成形型内に導入して、密度が０．０３ｇ／cm3となるように多数のビーズ状樹脂粒子を発泡成形した。この発泡成形品を、厚みH1が４５mmで２００×２００mmに切り出したものを試験サンプルＳＡ２〜ＳＡ６とした。各試験区のサンプルは、以下のように形成した。ただし、L1はリブの肉厚、S2／S1は本体部の投影面積に対するリブの投影面積の総面積の比、L2はリブの延出した長さである。
試験区 １ ２ ３ ４ 比較例
Sample ＳＡ３ ＳＡ４ ＳＡ５ ＳＡ６ ＳＡ１
リブの向き 横 横 横 横 縦
L1 １８mm １８mm ２０mm ２０mm １２mm
L1／H1 40.0％ 40.0％ 44.4％ 44.4％ 26.7％
リブ間隔 １２mm １２mm １０mm １０mm １８mm
S2／S1 60.0％ 60.0％ 66.7％ 66.7％ 40.0％
H2 ３０mm ２５mm ３０mm ２５mm ３３mm
H2／H1 66.7％ 55.6％ 66.7％ 55.6％ 73.3％
【００３２】
［試験方法］
図５で示した測定方法で、垂直面に対する傾斜面９１ａの角度θを４０°とし、この傾斜面９１ａに順次サンプルＳＡ２〜ＳＡ６を取り付け、踵形インパクタ９２を一定速度３．８ｍ／秒で傾斜面９１ａに向かって水平に移動させ、インパクタ９２の移動位置に応じて圧縮荷重を検出した。そして、試験サンプルの変位ｘ（単位：mm）に対する圧縮荷重（単位：kN）をグラフにするとともに、吸収エネルギー（単位：J）に対する圧縮荷重（単位：kN）をグラフにした。
【００３３】
［試験結果］
図１４は各試験サンプルの変位に対する圧縮荷重をグラフにした結果であり、図１５は吸収エネルギーに対する圧縮荷重をグラフにした結果である。図１４に示すように、リブの肉厚L1を１８mm（L1／H1を４０．０％）または２０mm（L1／H1を４４．４％）、リブの投影面積の比S2／S1を６０．０％または６６．７％、リブの延出した長さの比H2／H1を５５．６％または６６．７％にした横リブサンプルＳＡ３〜ＳＡ６では、縦リブサンプルＳＡ２と比べて変位の進行に対する圧縮荷重の上昇が小さくなっている。また、図１５に示すように、横リブサンプルＳＡ３〜ＳＡ６では、縦リブサンプルＳＡ２と比べて圧縮荷重１．０kNに到達する吸収エネルギーが目標の２０Ｊよりも大きくなっている。
以上より、前後方向の衝撃の入力時に横リブを形成した衝撃吸収体でも衝撃吸収エネルギーが低下せず、衝撃エネルギーを十分に吸収することができるとともに、衝撃吸収体から踵に加わる反力が十分に衝撃エネルギーを吸収する前に過大とならない。従って、良好な衝撃吸収性能が得られることが確認された。
【００３４】
［実施例２］
ビーズ状樹脂粒子として株式会社ＪＳＰ製のポリプロピレンの予備発泡粒子（φ３mm、密度０．０３３ｇ／cm3）を用い、実車用の衝撃吸収体の形状をした成形型の中に該ビーズ状樹脂粒子を多数充填し、複数の蒸気孔から高温水蒸気を同成形型内に導入して、密度が０．０３ｇ／cm3となるように多数のビーズ状樹脂粒子を発泡成形した。この発泡成形品は、厚さH1が４５mmであり、水平部の面積が１５００cm2、傾斜部の面積が９００cm2であった。各試験区のサンプルは、以下のように形成した。ただし、L1はリブの肉厚、S2／S1は本体部の投影面積に対するリブの投影面積の総面積の比、L2はリブの延出した長さである。
試験区 １ 比較例
リブの向き 横 縦
L1 １８mm １２mm
L1／H1 40.0％ 26.7％
リブ間隔 １２mm １８mm
S2／S1 60.0％ 40.0％
H2 ３０mm ３３mm
H2／H1 66.7％ 73.3％
すなわち、試験区１用の衝撃吸収体には、水平部と傾斜部ともに上記条件の横リブを形成した。比較例用の衝撃吸収体には、水平部と傾斜部とも上記条件の縦リブを形成した。
【００３５】
［試験方法］
ＥＥＣ指令（European Economic Community Directives）９６／７９（前面衝突時の自動車の乗員保護）の附則IIの付録２の５に従って、脛骨底部のモーメントMx（ｘ軸回りの曲げモーメント）と底部ＴＩ（脛骨底部のTibia Index）を求めた。ダミー（人形）には、身長１７８cm、体重約８５kgのHybrid-IIIを用いた。ダミーの踵と衝撃吸収体との角度を４０°とし、車両の衝突速度を時速５５km／ｈとして、フルラップ前面衝突試験を行った。そして、ダミーの脛骨底部に内蔵された歪み計によって荷重を検出し、モーメントMx（単位：N・m）と底部ＴＩとを求めた。
【００３６】
［試験結果］
結果を、表１に示す。
【表１】
縦リブを形成した衝撃吸収体を用いた比較例ではモーメントMxが１３０N・m、底部ＴＩが０．８０であったのに対し、横リブを形成した衝撃吸収体を用いた試験区１ではモーメントMxが６０N・m、底部ＴＩが０．２５であった。これにより、リブの肉厚L1を１８mm（L1／H1を４０．０％）、リブの投影面積の比S2／S1を６０．０％、リブの延出した長さの比H2／H1を６６．７％にした横リブを形成した衝撃吸収体では、縦リブを形成した衝撃吸収体と比べて、足首を中心とした車幅方向への倒れ込みのモーメントが小さくなり、また、下肢障害値を表す底部ＴＩも大幅に小さくなることがわかった。
従って、上述した条件の横リブを形成した衝撃吸収体を用いることにより、衝撃発生時に良好な衝撃吸収性能を得ながら足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止して下肢障害値を低減させることが可能になることが確認された。
【００３７】
なお、本発明は、種々の変形例が考えられる。
車体パネルが比較的車外側のアウターパネルと比較的車内側のインナーパネルとから構成される場合、このインナーパネルと敷物との間に本発明の衝撃吸収体を設置してもよい。
敷物は、上記フロアカーペット以外にも、フロアマット等でもよい。
上述した衝撃吸収体の厚みH1の条件、衝撃吸収体の密度の条件、横リブの肉厚の比L1／H1の条件、横リブの投影面積の比S2／S1の条件、横リブの延出した長さの比H2／H1の条件は、衝撃吸収体の全体に適用される場合の他、衝撃吸収体の一部のみに適用されてもよく、このような場合も本発明に含まれる。例えば、乗員の踵が置かれる位置を中心とする所定範囲（例えば衝撃吸収体の投影面積に対する比が５０％以上）に前記各条件を適用し、当該所定範囲外では衝撃吸収体の耐久性を向上させるためにブロック状とした発泡成形体を衝撃吸収体としてもよい。
【００３８】
衝撃吸収体に形成する各横リブは、車幅方向へ並行に形成されていればよく、互いに平行とされていてもよいし、蛇行するように並行に形成されていてもよい。
図１６に示すように、衝撃吸収体４０に形成する複数の横リブ４４をそれぞれ波形に形成して、車幅方向へ向けた溝４６を波形に複数並行して形成するようにしてもよい。すると、衝撃入力時にさらに良好な衝撃吸収性能を得ながら足首に加わる車幅方向のモーメントをさらに十分に低減させることができる。なお、波形の横リブは、図に示すように折れ線状の波形でもよいし、曲線状の波形でもよい。
ここで、衝撃吸収体の形状を設計する際に、横リブの肉厚の比L1／H1は横リブの肉厚L1を横リブ４４の波の傾きα方向の肉厚として設計すればよい。
各横リブ４４の波の傾きαは、足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止する観点から、３０°以下、より好ましくは２０°以下、さらに好ましくは１０°以下とすればよい。
【００３９】
（３）第二の実施形態：
図１７は本発明の第二の実施形態にかかる衝撃吸収体５０の要部を図２のＡ１方向に相当する方向から見て示す側面図、図１８は衝撃吸収体の水平部５０ａの要部を横リブの延出方向とは垂直な面上に投影した様子を示す図、図１９は衝撃入力時の衝撃吸収体の作用を垂直断面にて説明する要部断面図、図２０は横リブの延出した長さに対する縦リブの延出した長さの比の違いによる吸収エネルギーの違いを示すグラフ形式の図である。
本衝撃吸収体５０も、図１に示すように、フロアパネル１０とフロアカーペット２０との間に設置され、フロアパネルの平坦部１２上と立壁部１４上とに跨って取り付けられる。従って、衝撃吸収体５０は、フロアパネルの平坦部１２と立壁部１４の形状に合わせて、略水平に設けられた水平部５０ａと、この水平部３０ａの前縁部から前方に向かって斜め上方に立ち上がった傾斜部５０ｂとを有する形状とされている。
【００４０】
衝撃吸収体５０も、第一の実施形態と同じ素材で同じ成形手法により形成することができる。本実施形態では、第一の実施形態と同じ理由で、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン／ポリエチレン共重合体、等のビーズ状熱可塑性樹脂に発泡剤を含浸させて所定の倍率に予備発泡させた発泡性樹脂粒子を多数形成した後に衝撃吸収体の形状にした金型の中に前記多数の発泡性樹脂粒子を充填してさらに加熱発泡させて融着成形してビーズ発泡成形体を形成し、衝撃吸収体としている。
【００４１】
衝撃吸収体５０は、水平部５０ａと傾斜部５０ｂともに、フロアカーペット２０に接する本体部５２と、当該本体部からフロアパネル１０側へ延出した複数の横リブ５４と、当該複数の横リブと交差しながら当該横リブよりも短い長さH3（０＜H3＜H2）で本体部からフロアパネル１０側へ延出した複数の縦リブ５６とを有している。衝撃吸収体５０の厚みをH1、横リブ５４の本体部から延出した長さをH2とすると、本体部５２の厚みはH1−H2となる。各横リブ５４は、先端がフロアパネル１０に接するようにされ、長手方向を自動車の車幅方向に向けて本体部５２の車外側面に形成されている。その結果、複数の横リブ５４は、衝撃吸収体５０の車外側面に車幅方向へ向けた溝５５を複数並行して形成する。また、各縦リブ５６は、横リブ５４の補強リブの機能を有し、先端がフロアパネル１０に接しないようにされ、長手方向を自動車の前後方向に向けて本体部５２の車外側面に形成されている。なお、複数の縦リブ５６は、横リブが無いと仮定すると、衝撃吸収体５０の車外側面に前後方向へ向けた溝５７を複数並行して形成する。
衝撃吸収体５０の厚みH1は、第一の実施形態と同じ理由で、２０〜１００mm、より好ましくは３０〜８０mm、さらに好ましくは４０〜６０mmとしている。
【００４２】
本実施形態では、複数の横リブに加えて当該横リブよりも短い長さの縦リブを形成するため、衝撃吸収体の厚みに対する横リブの肉厚の比L1／H1を１５〜５０％と、第一の実施形態よりも小さめにしている。
【００４３】
以下、衝撃発生時に良好な衝撃吸収性能を得ながら足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止するための好適な条件について、説明する。
なお、本体部の投影面積S1とリブの投影面積S2，S3は、以下のようにして求めることにする。
すなわち、横リブと縦リブの延出した方向は同じであり、リブの延出した方向Ｄ１とは垂直な面ＰＬ１上に当該延出方向Ｄ１へ投影したときの本体部５２の投影面積をS1とする。図１８に示すように、縦リブ５６と重なる部分も含めて各横リブ５４が全て同じ投影面積Sr1とされて横リブ５４の数がNr1であるとすると横リブの投影面積の総面積S2はNr1×Sr1となり、縦リブ５６と重なる部分も含めて各溝５５が全て同じ投影面積Sg1とされて溝５５の数がNg1であるとすると本体部の投影面積S1はS2＋Ng1×Sg1となる。また、横リブ５４と重なる部分も含めて各縦リブ５６が全て同じ投影面積Sr2とされて縦リブ５６の数がNr2であるとすると縦リブの投影面積の総面積S3はNr2×Sr2となる。
【００４４】
衝撃吸収体の厚みに対する横リブの肉厚の比L1／H1を１５％、衝撃吸収体の厚みに対する縦リブの肉厚の比L3／H1を１５％、衝撃吸収体の厚みに対する横リブの延出した長さの比H2／H1を８０％、横リブの延出した長さに対する縦リブの延出した長さの比H3／H2を６０％、本体部の投影面積に対する横リブの投影面積の総面積の比S2／S1を１０％、本体部の投影面積に対する縦リブの投影面積の総面積の比S3／S1を１０％としたとき（条件１１とする）、密度と吸収エネルギーとの関係は図１０の実線の曲線のようになる。
また、肉厚の比L1／H1を５０％、肉厚の比L3／H1を５０％、延出した長さの比H2／H1を４０％、延出した長さの比H3／H2を４０％、投影面積の比S2／S1を６０％、投影面積の比S3／S1を６０％としたとき（条件１２とする）、密度と吸収エネルギーとの関係は図１０の破線の曲線のようになる。
従って、条件１１，１２ともに密度を０．０２５〜０．１０ｇ／cm3にすると、縦リブのみ形成した第一の実施形態の縦リブサンプルＳＡ２の吸収エネルギーに相当する２０Ｊ以上となる。なお、密度０．０２５ｇ／cm3における吸収エネルギーは条件１１より条件１２の方が大きく、密度０．１０ｇ／cm3における吸収エネルギーは条件１２より条件１１の方が大きくなる。また、密度を０．０２５ｇ／cm3以上にすると、モーメントMxは上記縦リブサンプルＳＡ２のモーメントMxよりも確実に小さくなる。
【００４５】
以上のことから、衝撃吸収体５０の密度は、０．０２５〜０．１０ｇ／cm3、より好ましくは０．０２８〜０．０７ｇ／cm3、さらに好ましくは０．０３〜０．０５ｇ／cm3としている。密度を下限以上にすることにより、略前後方向の衝撃の入力時に横リブが前後方向へ折れにくくなって衝撃エネルギーの吸収量が低下せず、踵がフロアパネルに接触しないうちに衝撃エネルギーを十分に吸収することができる。また、横リブが折れにくいため、足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止することができる。一方、密度を上限以下にすることにより、衝撃吸収体から踵に加わる反力が衝撃エネルギーを十分に吸収する前に過大とならず、良好な衝撃吸収性能が得られる。
【００４６】
衝撃吸収体の密度を０．０２５ｇ／cm3、横リブの延出した長さの比H2／H1を８０％、縦リブの延出した長さの比H3／H2を６０％、横リブの投影面積の比S2／S1を１０％、縦リブの投影面積の比S3／S1を１０％としたとき（条件１３とする）、L1／H1＝L3／H1とした場合のリブの肉厚の比L1／H1＝L3／H1と吸収エネルギーとの関係は比L1／H1＝L3／H1が１５〜５０％の範囲で図１１の実線のような上に凸の曲線で表される関係となる。そして、少なくとも、横リブの肉厚の比L1／H1を１５〜５０％、縦リブの肉厚の比L3／H1を１５〜５０％とすると、吸収エネルギーは２０Ｊ以上になる。
また、密度を０．１０ｇ／cm3、延出した長さの比H2／H1を４０％、延出した長さの比H3／H2を４０％、投影面積の比S2／S1を６０％、投影面積の比S3／S1を６０％としたとき（条件１４とする）、L1／H1＝L3／H1とした場合のリブの肉厚の比L1／H1＝L3／H1と吸収エネルギーとの関係は比L1／H1＝L3／H1が１５〜５０％の範囲で図１１の破線のような上に凸の曲線で表される関係となる。そして、少なくとも、横リブの肉厚の比L1／H1を１５〜５０％、縦リブの肉厚の比L3／H1を１５〜５０％とすると、吸収エネルギーは２０Ｊ以上になる。
なお、比L1／H1が１５％かつ比L3／H1が１５％の場合における吸収エネルギーは条件１３より条件１４の方が大きく、比L1／H1が５０％かつ比L3／H1が５０％の場合における吸収エネルギーは条件１４より条件１３の方が大きくなる。また、比L1／H1を１５％以上かつ比L3／H1を１５％以上にすると、モーメントMxは上記縦リブサンプルＳＡ２のモーメントMxよりも確実に小さくなる。
【００４７】
以上のことから、横リブの肉厚の比L1／H1は、１５〜５０％、より好ましくは２０〜４５％、さらに好ましくは２５〜４０％としている。さらに、比L1／H1を３０〜５０％としてもよい。また、縦リブの肉厚の比L3／H1は、１５〜５０％、より好ましくは２０〜５５％、さらに好ましくは２５〜４０％としている。比L1／H1および比L3／L1を下限以上にすることにより、図１９に示すように略前後方向の衝撃の入力時に横リブ５４が前後方向へ折れても折れた横リブ５４ａが縦リブ５６とフロアパネル１０との間に挟まれて横リブの肉厚L1により衝撃エネルギーの吸収量が低下せず、踵がフロアパネルに接触しないうちに衝撃エネルギーを十分に吸収することができる。また、横リブが折れても縦リブとフロアパネルとの間に挟まれて衝撃吸収エネルギーが低下しないため、足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止することができる。一方、比L1／H1および比L3／L1を上限以下にすることにより、衝撃吸収体から踵に加わる反力が衝撃エネルギーを十分に吸収する前に過大とならず、良好な衝撃吸収性能が得られる。
【００４８】
衝撃吸収体の密度を０．０２５ｇ／cm3、横リブの肉厚の比L1／H1を１５％、縦リブの肉厚の比L3／H1を１５％、縦リブの延出した長さの比H3／H2を６０％、横リブの投影面積の比S2／S1を１０％、縦リブの投影面積の比S3／S1を１０％としたとき（条件１５とする）、横リブの延出した長さの比H2／H1と吸収エネルギーとの関係は図１３の実線の曲線のようになる。
また、密度を０．１０ｇ／cm3、肉厚の比L1／H1を５０％、肉厚の比L3／H1を５０％、延出した長さの比H3／H2を４０％、投影面積の比S2／S1を６０％、投影面積の比S3／S1を６０％としたとき（条件１６とする）、横リブの延出した長さの比H2／H1と吸収エネルギーとの関係は図１３の破線の曲線のようになる。
従って、条件１５，１６ともに横リブの延出した長さの比H2／H1を４０〜８０％にすると、縦リブのみ形成した第一の実施形態の縦リブサンプルＳＡ２の吸収エネルギーに相当する２０Ｊ以上となる。なお、比H2／H1が８０％の場合における吸収エネルギーは条件１５より条件１６の方が大きく、比H2／H1が４０％の場合における吸収エネルギーは条件１６より条件１５の方が大きくなる。また、比H2／H1を８０％以下にすると、モーメントMxは上記縦リブサンプルＳＡ２のモーメントMxよりも確実に小さくなる。
【００４９】
以上のことから、横リブの延出した長さの比H2／H1は、４０〜８０％、より好ましくは４５〜７５％、さらに好ましくは５０〜７０％としている。比H2／H1を上限以下にすることにより、略前後方向の衝撃の入力時に横リブの室内側端部が前後方向へ折れにくくなって衝撃エネルギーの吸収量が低下せず、踵がフロアパネルに接触しないうちに衝撃エネルギーを十分に吸収することができる。また、横リブが折れにくいため、足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止することができる。一方、比H2／H1を下限以上にすることにより、衝撃吸収体から踵に加わる反力が衝撃エネルギーを十分に吸収する前に過大とならず、良好な衝撃吸収性能が得られる。
【００５０】
図２０は、横リブ５４の延出した長さH2に対する縦リブ５６の延出した長さH3の比H3／H2を変化させたときの吸収エネルギーの違いを示している。図中、実線の曲線は、衝撃吸収体の密度を０．０２５ｇ／cm3、横リブの肉厚の比L1／H1を１５％、リブの肉厚の比L3／H1を１５％、横リブの延出した長さの比H2／H1を８０％、横リブの投影面積の比S2／S1を１０％、縦リブの投影面積の比S3／S1を１０％としたとき（条件１７とする）の関係を示している。また、破線の曲線は、衝撃吸収体の密度を０．１０ｇ／cm3、横リブの肉厚の比L1／H1を５０％、縦リブの肉厚の比L3／H1を５０％、横リブの延出した長さの比H2／H1を４０％、横リブの投影面積の比S2／S1を６０％、縦リブの投影面積の比S3／S1を６０％としたとき（条件１８とする）の関係を示している。なお、リブ延出長さH2，H3は、図１７に示している。
図に示すように、条件１７，１８ともに比H3／H2を４０〜６０％にすると、上記縦リブサンプルＳＡ２の吸収エネルギーに相当する２０Ｊ以上となる。なお、比H3／H2が４０％の場合における吸収エネルギーは条件１７より条件１８の方が大きく、比H3／H2が６０％の場合における吸収エネルギーは条件１８より条件１７の方が大きくなる。また、比H3／H2を４０％以上にすると、モーメントMxは上記縦リブサンプルＳＡ２のモーメントMxよりも確実に小さくなる。
【００５１】
以上のことから、リブ延出長さの比H3／H2は、４０〜６０％、より好ましくは４４〜５６％、さらに好ましくは４８〜５２％としている。比H3／H2を下限以上にすることにより、図１９に示すように略前後方向の衝撃の入力時に横リブ５４が前後方向へ折れても折れた横リブ５４ａが縦リブ５６とフロアパネル１０との間に挟まれて横リブの肉厚L1により衝撃エネルギーの吸収量が低下せず、踵がフロアパネルに接触しないうちに衝撃エネルギーを十分に吸収することができる。また、横リブが折れても縦リブとフロアパネルとの間に挟まれて衝撃吸収エネルギーが低下しないため、足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止することができる。一方、比H3／H2を上限以下にすることにより、衝撃吸収体から踵に加わる反力が衝撃エネルギーを十分に吸収する前に過大とならず、良好な衝撃吸収性能が得られる。
【００５２】
衝撃吸収体の密度を０．０２５ｇ／cm3、横リブの肉厚の比L1／H1を１５％、縦リブの肉厚の比L3／H1を１５％、横リブの延出した長さの比H2／H1を８０％、縦リブの延出した長さの比H3／H2を６０％としたとき（条件１９とする）、S2／S1＝S3／S1とした場合の投影面積の比S2／S1＝S3／S1と吸収エネルギーとの関係は比S2／S1＝S3／S1が１０〜６０％の範囲で図１２の実線のような上に凸の曲線で表される関係となる。そして、少なくとも、横リブの投影面積の比S2／S1を１０〜６０％、縦リブの投影面積の比S3／S1を１０〜６０％とすると、吸収エネルギーは２０Ｊ以上になる。
また、密度を０．１０ｇ／cm3、肉厚の比L1／H1を５０％、肉厚の比L3／H1を５０％、横リブの延出した長さの比H2／H1を４０％、リブ延出長さの比H3／H2を４０％としたとき（条件２０とする）、S2／S1＝S3／S1とした場合の投影面積の比S2／S1＝S3／S1と吸収エネルギーとの関係は比S2／S1＝S3／S1が１０〜６０％の範囲で図１２の破線のような上に凸の曲線で表される関係となる。そして、少なくとも、横リブの投影面積の比S2／S1を１０〜６０％、縦リブの投影面積の比S3／S1を１０〜６０％とすると、吸収エネルギーは２０Ｊ以上になる。
なお、比S2／S1が１０％かつ比S3／S1が１０％の場合における吸収エネルギーは条件１９より条件２０の方が大きく、比S2／S1が６０％かつ比S3／S1が６０％の場合における吸収エネルギーは条件１９より条件２０の方が大きくなる。また、比S2／S1を１０％以上かつ比S3／S1を１０％以上にすると、モーメントMxは上記縦リブサンプルＳＡ２のモーメントMxよりも確実に小さくなる。
【００５３】
以上のことから、横リブ５４の投影面積の比S2／S1は、１０〜６０％、より好ましくは１５〜５５％、さらに好ましくは２０〜５０％としている。さらに、比S2／S1を５０〜６０％としてもよい。比S2／S1および比S3／S1を下限以上にすることにより、略前後方向の衝撃の入力時に横リブが前後方向へ折れにくくなって衝撃エネルギーの吸収量が低下せず、踵がフロアパネルに接触しないうちに衝撃エネルギーを十分に吸収することができる。また、横リブが折れにくいため、足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止することができる。一方、比S2／S1および比S3／S1を上限以下にすることにより、衝撃吸収体から踵に加わる反力が衝撃エネルギーを十分に吸収する前に過大とならず、良好な衝撃吸収性能が得られる。
【００５４】
本衝撃吸収体５０も、第一の実施形態と同様にして形成することができる。また、密度や、比L1／H1、比L3／H1、比H2／H1、比H3／H2、比S2／S1、比S3／S1も、第一の実施形態と同様にして調節することができる。
【００５５】
以下、第二の実施形態に係る衝撃吸収体の作用、効果を説明する。
熱可塑性樹脂を発泡させて厚み２０〜１００mm、密度０．０２５〜０．１０ｇ／cm3に成形した自動車用衝撃吸収体について、車体パネル側に形成する複数のリブを車幅方向に向けた横リブのみとすると足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを防ぐ効果が得られるが、略前後方向の衝撃の入力時に横リブが車両前後方向へ折れやすい状態にある。本実施形態では、複数の横リブと交差しながら当該横リブよりも短い長さとされた縦リブが設けられているので、衝撃入力時に横リブが倒れにくくなり、また、横リブが折れても縦リブと車体パネルとの間に挟まれて衝撃エネルギーを十分に吸収し、従来の縦リブのみの衝撃吸収体と同等以上の衝撃吸収性能が得られる。従って、足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止し、下肢障害値を低減させたうえ、より安定した衝撃吸収性能を得ることが可能になる。
なお、縦リブと横リブの延出した長さを同一にすると、縦リブと横リブとが交差した部分の圧縮強さが強すぎて衝撃吸収体が強固になり、衝撃入力時に衝撃エネルギーを十分に吸収する前に衝撃吸収体から踵に加わる反力が大きくなってしまう。また、同一の長さの縦リブと横リブとを形成するため、圧縮強さを最適化した場合、１本当たりのリブの肉厚を薄くする必要があり、衝撃入力時にリブが倒れやすくなって縦リブの短い衝撃吸収体と比べて衝撃吸収性能が低くなってしう。さらに、縦リブと横リブの延出した長さを同一にした衝撃吸収体を成形する場合、縦リブの短い衝撃吸収体を成形する場合と比べて成形型の形状がより凸凹となるため、成形型の費用が高くなってしまう。
本実施形態では、横リブより短い縦リブを形成したことにより、衝撃吸収体全体が強固になりすぎず、短時間で多くのエネルギーを吸収しながら乗員の下肢部に過大な荷重が加わらないように歪みを進行させながらエネルギーを吸収することができる。
【００５６】
なお、第二の実施形態も、種々の変形例が考えられる。
上述した各種条件は、衝撃吸収体の全体に適用される場合の他、衝撃吸収体の一部のみに適用されてもよく、このような場合も本発明に含まれる。
衝撃吸収体に形成する縦リブは、複数でも、一つでもよい。縦リブを複数設ける場合、各縦リブは、車両前後方向へ並行に形成されていればよく、互いに平行とされていてもよいし、蛇行するように並行に形成されていてもよい。例えば、各縦リブをそれぞれ波形に形成して、前後方向へ向けた溝を波形に複数並行して形成するようにしてもよい。なお、波形の縦リブは、折れ線状の波形でも、曲線状の波形でもよい。各縦リブの波の傾きβは、横リブの前後方向への倒れ込みを適度に防止する観点から、３０°以下、より好ましくは２０°以下、さらに好ましくは１０°以下とすればよい。横リブについても、波形に形成してもよい。
【００５７】
熱可塑性樹脂を発泡させて厚み２０〜１００mm、密度０．０２５〜０．１０ｇ／cm3に成形した衝撃吸収体について、前後方向への衝撃の発生時に折れた横リブが縦リブと車体パネルとの間に挟まれることにより衝撃吸収性能を向上させる観点から、横リブ延出長さH2と縦リブ延出長さH3の差H2−H3を、横リブの肉厚L1の０．８倍以上、横リブの間隔L2以下としてもよい。ただし、０．８＜L2／L1とする。すると、略前後方向の衝撃の入力時に横リブが前後方向へ折れても縦リブと車体パネルとの間に確実に挟まれて横リブの肉厚L1により衝撃エネルギーの吸収量が低下せず、踵が車体パネルに接触しないうちに衝撃エネルギーを十分に吸収することができる。また、横リブが折れても縦リブと車体パネルとの間に挟まれて衝撃吸収エネルギーが低下しないため、足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止することができる。
以上説明したように、本発明によると、種々の態様により、衝撃発生時に良好な衝撃吸収性能を得ながら足首を中心とする車幅方向への倒れ込みを十分に防止して下肢障害値を低減させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】衝撃吸収体を採用した乗用自動車の要部を垂直断面にて示す要部断面図。
【図２】衝撃吸収体の外観を底面側から見て示す斜視図。
【図３】衝撃吸収体の要部を図２のＡ１方向から見て示す側面図。
【図４】衝撃吸収体の水平部の要部を投影した様子を示す図。
【図５】衝撃吸収体の衝撃吸収性能を評価する試験方法を模式的に示す側面図。
【図６】衝撃吸収体の変位ｘに対する圧縮荷重を示すグラフ形式の図。
【図７】衝撃吸収体の吸収エネルギーに対する圧縮荷重を示すグラフ形式の図。
【図８】従来の縦リブを有する衝撃吸収体に衝撃が入力されたときに生じる現象を示す図。
【図９】ダミー人形を用いて車幅方向のモーメントを計測する様子を示す図。
【図１０】密度を変化させたときの吸収エネルギーの違いを示すグラフ形式の図。
【図１１】衝撃吸収体の厚みに対する横リブの肉厚の比を変化させたときの吸収エネルギーの違いを示すグラフ形式の図。
【図１２】本体部の投影面積に対する横リブの投影面積の比を変化させたときの吸収エネルギーの違いを示すグラフ形式の図。
【図１３】衝撃吸収体の厚みに対する横リブの延出した長さの比を変化させたときの吸収エネルギーの違いを示すグラフ形式の図。
【図１４】試験サンプルの変位ｘに対する圧縮荷重をグラフにした結果を表す図。
【図１５】吸収エネルギーに対する圧縮荷重をグラフにした結果を表す図。
【図１６】変形例において衝撃吸収体の外観を底面側から見て示す斜視図。
【図１７】第二の実施形態において衝撃吸収体の要部を図２のＡ１方向に相当するから見て示す側面図。
【図１８】第二の実施形態において衝撃吸収体の水平部の要部を投影した様子を示す図。
【図１９】衝撃入力時の衝撃吸収体の作用を垂直断面にて説明する要部断面図。
【図２０】リブの延出した長さの比の違いによる吸収エネルギーの違いを示すグラフ形式の図。
【符号の説明】
【００５９】
１０…フロアパネル（車体パネル）、
２０…フロアカーペット（敷物）、
３０，４０，５０…衝撃吸収体、
３０ａ，５０ａ…水平部、３０ｂ，５０ｂ…傾斜部、
３２，５２…本体部、
３４，４４，５４…横リブ、
３６，４６，５５，５７…溝、
５６…縦リブ、
９１…固定台、９１ａ…傾斜面、９２…インパクタ、
ＡＢ１…衝撃吸収体、
Ｄ１…横リブの延出方向、ＰＬ１…横リブの延出方向とは垂直な面、
Ｍ…乗員
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂を発泡させて成形した成形体とされ、自動車の乗員の足下において車体パネルと当該車体パネルよりも車室側に敷設される敷物との間に設置される衝撃吸収体であって、
前記敷物に接する本体部と、
当該本体部から前記車体パネル側へ延出して当該車体パネルに接するとともに長手方向を前記自動車の車幅方向に向けて当該車幅方向へ向けた溝を複数並行して形成する複数の横リブとを有し、
本衝撃吸収体の厚みが２０〜１００mmであるとともに、
（ａ）密度が０．０２５〜０．１０ｇ／cm3、
（ｂ）前記衝撃吸収体の厚みに対する前記横リブの肉厚の比が３０〜６０％、
（ｃ）前記横リブの延出方向とは垂直な面上に当該延出方向へ投影したときの前記本体部の投影面積に対する前記横リブの投影面積の総面積の比が５０〜８０％、
とされていることを特徴とする衝撃吸収体。
【請求項２】
前記衝撃吸収体の厚みに対する前記横リブの延出した長さの比が４０〜８０％である、請求項１に記載の衝撃吸収体。
【請求項３】
前記複数の横リブは、それぞれ波形に形成されて前記車幅方向へ向けた溝を波形に複数並行して形成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の衝撃吸収体。
【請求項４】
長手方向を前記自動車の前後方向に向けて前記複数の横リブと交差しながら当該横リブよりも短い長さで前記本体部から前記車体パネル側へ延出した縦リブが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の衝撃吸収体。
【請求項５】
前記縦リブが複数設けられ、前記衝撃吸収体の厚みに対する前記横リブの肉厚の比が３０〜５０％、前記衝撃吸収体の厚みに対する前記縦リブの肉厚の比が１５〜５０％、前記衝撃吸収体の厚みに対する前記横リブの延出した長さの比が４０〜８０％、前記横リブの延出した長さに対する前記縦リブの延出した長さの比が４０〜６０％である、請求項４に記載の衝撃吸収体。
【請求項６】
前記横リブの延出方向とは垂直な面上に当該延出方向へ投影したときの前記本体部の投影面積に対する前記横リブの投影面積の総面積の比が５０〜６０％、前記縦リブの延出方向とは垂直な面上に当該延出方向へ投影したときの前記本体部の投影面積に対する前記縦リブの投影面積の総面積の比が１０〜６０％である、請求項５に記載の衝撃吸収体。
【請求項７】
前記熱可塑性樹脂がポリスチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン／ポリエチレン共重合体のいずれかであり、当該熱可塑性樹脂のビーズ状粒子に発泡剤を含浸させて所定の倍率に予備発泡させた発泡性樹脂粒子を多数形成した後に衝撃吸収体の形状にした成形型の中に前記多数の発泡性樹脂粒子を充填してさらに加熱発泡させて融着成形して形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の衝撃吸収体。
【請求項８】
熱可塑性樹脂を発泡させて成形した成形体とされ、自動車の乗員の足下において車体パネルと当該車体パネルよりも車室側に敷設される敷物との間に設置される衝撃吸収体であって、
前記敷物に接する本体部と、
当該本体部から前記車体パネル側へ延出して当該車体パネルに接するとともに長手方向を前記自動車の車幅方向に向けて当該車幅方向へ向けた溝を複数並行して形成する複数の横リブと、
長手方向を前記自動車の前後方向に向けて前記複数の横リブと交差しながら当該横リブよりも短い長さで前記本体部から前記車体パネル側へ延出した縦リブとを有することを特徴とする衝撃吸収体。
【請求項９】
前記縦リブが複数設けられ、本衝撃吸収体の厚みが２０〜１００mm、密度が０．０２５〜０．１０ｇ／cm3、前記衝撃吸収体の厚みに対する前記横リブの肉厚の比が１５〜５０％、前記衝撃吸収体の厚みに対する前記縦リブの肉厚の比が１５〜５０％、前記衝撃吸収体の厚みに対する前記横リブの延出した長さの比が４０〜８０％、前記横リブの延出した長さに対する前記縦リブの延出した長さの比が４０〜６０％、前記横リブの延出方向とは垂直な面上に当該延出方向へ投影したときの前記本体部の投影面積に対する前記横リブの投影面積の総面積の比が１０〜６０％、前記縦リブの延出方向とは垂直な面上に当該延出方向へ投影したときの前記本体部の投影面積に対する前記縦リブの投影面積の総面積の比が１０〜６０％、である、請求項８に記載の衝撃吸収体。
【請求項１】
熱可塑性樹脂を発泡させて成形した成形体とされ、自動車の乗員の足下において車体パネルと当該車体パネルよりも車室側に敷設される敷物との間に設置される衝撃吸収体であって、
前記敷物に接する本体部と、
当該本体部から前記車体パネル側へ延出して当該車体パネルに接するとともに長手方向を前記自動車の車幅方向に向けて当該車幅方向へ向けた溝を複数並行して形成する複数の横リブとを有し、
本衝撃吸収体の厚みが２０〜１００mmであるとともに、
（ａ）密度が０．０２５〜０．１０ｇ／cm3、
（ｂ）前記衝撃吸収体の厚みに対する前記横リブの肉厚の比が３０〜６０％、
（ｃ）前記横リブの延出方向とは垂直な面上に当該延出方向へ投影したときの前記本体部の投影面積に対する前記横リブの投影面積の総面積の比が５０〜８０％、
とされていることを特徴とする衝撃吸収体。
【請求項２】
前記衝撃吸収体の厚みに対する前記横リブの延出した長さの比が４０〜８０％である、請求項１に記載の衝撃吸収体。
【請求項３】
前記複数の横リブは、それぞれ波形に形成されて前記車幅方向へ向けた溝を波形に複数並行して形成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の衝撃吸収体。
【請求項４】
長手方向を前記自動車の前後方向に向けて前記複数の横リブと交差しながら当該横リブよりも短い長さで前記本体部から前記車体パネル側へ延出した縦リブが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の衝撃吸収体。
【請求項５】
前記縦リブが複数設けられ、前記衝撃吸収体の厚みに対する前記横リブの肉厚の比が３０〜５０％、前記衝撃吸収体の厚みに対する前記縦リブの肉厚の比が１５〜５０％、前記衝撃吸収体の厚みに対する前記横リブの延出した長さの比が４０〜８０％、前記横リブの延出した長さに対する前記縦リブの延出した長さの比が４０〜６０％である、請求項４に記載の衝撃吸収体。
【請求項６】
前記横リブの延出方向とは垂直な面上に当該延出方向へ投影したときの前記本体部の投影面積に対する前記横リブの投影面積の総面積の比が５０〜６０％、前記縦リブの延出方向とは垂直な面上に当該延出方向へ投影したときの前記本体部の投影面積に対する前記縦リブの投影面積の総面積の比が１０〜６０％である、請求項５に記載の衝撃吸収体。
【請求項７】
前記熱可塑性樹脂がポリスチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン／ポリエチレン共重合体のいずれかであり、当該熱可塑性樹脂のビーズ状粒子に発泡剤を含浸させて所定の倍率に予備発泡させた発泡性樹脂粒子を多数形成した後に衝撃吸収体の形状にした成形型の中に前記多数の発泡性樹脂粒子を充填してさらに加熱発泡させて融着成形して形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の衝撃吸収体。
【請求項８】
熱可塑性樹脂を発泡させて成形した成形体とされ、自動車の乗員の足下において車体パネルと当該車体パネルよりも車室側に敷設される敷物との間に設置される衝撃吸収体であって、
前記敷物に接する本体部と、
当該本体部から前記車体パネル側へ延出して当該車体パネルに接するとともに長手方向を前記自動車の車幅方向に向けて当該車幅方向へ向けた溝を複数並行して形成する複数の横リブと、
長手方向を前記自動車の前後方向に向けて前記複数の横リブと交差しながら当該横リブよりも短い長さで前記本体部から前記車体パネル側へ延出した縦リブとを有することを特徴とする衝撃吸収体。
【請求項９】
前記縦リブが複数設けられ、本衝撃吸収体の厚みが２０〜１００mm、密度が０．０２５〜０．１０ｇ／cm3、前記衝撃吸収体の厚みに対する前記横リブの肉厚の比が１５〜５０％、前記衝撃吸収体の厚みに対する前記縦リブの肉厚の比が１５〜５０％、前記衝撃吸収体の厚みに対する前記横リブの延出した長さの比が４０〜８０％、前記横リブの延出した長さに対する前記縦リブの延出した長さの比が４０〜６０％、前記横リブの延出方向とは垂直な面上に当該延出方向へ投影したときの前記本体部の投影面積に対する前記横リブの投影面積の総面積の比が１０〜６０％、前記縦リブの延出方向とは垂直な面上に当該延出方向へ投影したときの前記本体部の投影面積に対する前記縦リブの投影面積の総面積の比が１０〜６０％、である、請求項８に記載の衝撃吸収体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２００７−１３７３（Ｐ２００７−１３７３Ａ）
【公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１８２０１８（Ｐ２００５−１８２０１８）
【出願日】平成１７年６月２２日（２００５．６．２２）
【出願人】（０００２５１０６０）林テレンプ株式会社 (134)
【出願人】（０００１１０３２１）トヨタ車体株式会社 (1,272)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月２２日（２００５．６．２２）
【出願人】（０００２５１０６０）林テレンプ株式会社 (134)
【出願人】（０００１１０３２１）トヨタ車体株式会社 (1,272)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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