JP7303086B2

JP7303086B2 - 衝撃吸収構造

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Publication number: JP7303086B2
Application number: JP2019186939A
Authority: JP
Inventors: 敬亮杉山
Original assignee: Nihon Plast Co Ltd
Current assignee: Nihon Plast Co Ltd
Priority date: 2019-10-10
Filing date: 2019-10-10
Publication date: 2023-07-04
Anticipated expiration: 2039-10-10
Also published as: JP2021063518A

Description

本発明は、互いに対向配置された部材を備える衝撃吸収構造に関する。

従来、例えば自動車などの車両には、衝撃を吸収し乗員を保護するための衝撃吸収構造が設けられる。例えば、車室を開閉するドアにおいて、ドア部材に対して車室側に配置されるドアトリムを備え、ドアトリムの背面に複数のリブが突設されたものが知られている。そして、車外側からの衝撃によりドアトリム側に移動したドア部材とリブとが当接してリブが変形することで衝撃を吸収する。この構造では、リブの長さを異ならせることにより、衝撃の大きさに応じてドア部材とリブとが当接するタイミングを段階的に異ならせ、衝撃の大きさに拘らずピーク荷重での衝撃吸収を設定している（例えば、特許文献１参照。）。

特開平６－７２１５３号公報（第２－４頁、図１－３）

上述の衝撃吸収構造では、個々のリブのみによって衝撃吸収構造の変形を抑制するため、変形の抑制が不十分となってピーク荷重以降に反力が急激に減少しないように、リブそのものの強度を向上したり、他の衝撃吸収部材を用いたりする必要がある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、ピーク荷重以降の反力低下を緩やかにできる衝撃吸収構造を提供することを目的とする。

請求項１記載の衝撃吸収構造は、第一部材と、この第一部材に対向して配置される第二部材と、を備え、前記第一部材は、前記第二部材に向かい突出する第一リブを有し、前記第二部材は、前記第一部材に向かい突出する第二リブを有し、前記第一リブと前記第二リブとの少なくとも一方が、前記第一リブと前記第二リブとの他方の側面に向かって延びており、前記第二リブは、突出長さが異なる複数種のリブより構成されているものである。

請求項２記載の衝撃吸収構造は、請求項１記載の衝撃吸収構造において、第一リブの先端部と第二リブの先端部とは、突出方向に対し交差する方向から見て互いにオーバラップしているものである。

請求項３記載の衝撃吸収構造は、請求項１または２記載の衝撃吸収構造において、第一リブと第二リブとは、互いに非接触状態であるものである。

請求項４記載の衝撃吸収構造は、請求項１ないし３いずれか一記載の衝撃吸収構造において、第一部材及び第二部材は、それぞれ板状に形成された第一部材本体部及び第二部材本体部を備え、第一リブ及び第二リブの突出方向は、前記第一部材本体部及び前記第二部材本体部の板厚方向に対し傾斜しているものである。

請求項５記載の衝撃吸収構造は、請求項１ないし４いずれか一記載の衝撃吸収構造において、第一部材及び第二部材は、物品を収納する収納装置の開閉用の蓋体の少なくとも一部を構成しているものである。

請求項１記載の衝撃吸収構造によれば、荷重によって第一部材と第二部材とが相対的に接近するように変形したときに、第二リブを構成する相対的に長いリブが変形して荷重を吸収した後、第二リブを構成する相対的に短いリブの先端部が第一部材に近接または当接し第一リブと第二リブとが互いに違いに重なってトラス状の構造を形成し、第一リブと第二リブとが支え合うことで急激な変形を抑制できるので、ピーク荷重以降の反力低下を緩やかにすることができる。

請求項２記載の衝撃吸収構造によれば、請求項１記載の衝撃吸収構造の効果に加えて、荷重によって第一部材と第二部材とが相対的に互いに接近するように変形したときに、第一リブ間及び第二リブ間に第二リブ及び第一リブが入り込みやすくなるので、第一リブと第二リブとが互いに違いに重なってトラス状の構造を容易に形成可能となる。

請求項３記載の衝撃吸収構造によれば、請求項１または２記載の衝撃吸収構造の効果に加えて、荷重によって第一部材と第二部材とが相対的に接近するように変形したときに、第一リブと第二リブとが互いの接触により破損しにくくし、トラス状の構造を確実に形成できるとともに、第一リブと第二リブとの接触により不安定な反力が生じることを抑制できる。

請求項４記載の衝撃吸収構造によれば、請求項１ないし３いずれか一記載の衝撃吸収構造の効果に加えて、荷重によって第一部材と第二部材とが相対的に接近するように変形したときに、第一リブと第二リブとがトラス状の構造を容易に形成可能となる。

請求項５記載の衝撃吸収構造によれば、請求項１ないし４いずれか一記載の衝撃吸収構造の効果に加えて、収納装置の蓋体に乗員の保護機能を容易に持たせることができる。

本発明の第１の実施の形態の衝撃吸収構造を示す断面図である。同上衝撃吸収構造の斜視断面図である。同上衝撃吸収構造を有する収納装置を示す斜視図である。同上衝撃吸収構造に対し衝撃が加わった状態を示す断面図である。比較例の衝撃吸収構造を示す断面図である。比較例の衝撃吸収構造に対し衝撃が加わった状態を示す断面図である。同上衝撃吸収構造と比較例の衝撃吸収構造との反力特性を示すグラフである。本発明の第２の実施の形態の衝撃吸収構造を示す断面図である。同上衝撃吸収構造の斜視断面図である。

以下、本発明の第１の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１及び図２において、10は衝撃吸収構造である。衝撃吸収構造10は、自動車などの車両に配置される車両用の衝撃吸収構造であり、衝突時の衝撃などに対し乗員を保護するものである。

衝撃吸収構造10は、第一部材15と、第二部材16とを備えている。第一部材15及び第二部材16は、例えば合成樹脂により一体的に形成されている。第一部材15と第二部材16とは、空間部17を間に有して互いに対向するように配置されている。

第一部材15は、乗員側または車内側に配置されるアウタ部材である。第一部材15は、板状に形成された第一部材本体部21と、第一部材本体部21から第二部材16側に向かって突設された第一リブ22とを有する。本実施の形態において、第一部材本体部21は、平板状に形成されている。第一部材本体部21は、一定または略一定の厚みに形成されている。

第一リブ22は、第一部材本体部21の乗員側、すなわち車内側に突設され、空間部17に位置している。第一リブ22は、第一部材本体部21の板厚方向（図１に示す上下方向）に対し交差または直交する方向（図１に示す左右方向）に板厚を有する板状である。第一リブ22は、第一部材本体部21に複数形成されている。本実施の形態において、第一リブ22は、二つずつを一ユニットとして、複数ユニット配置され、各ユニットにおける第一リブ22の間隔と比較して、ユニット間の間隔が大きく設定されている。図示される例では、各ユニットにおける第一リブ22の間隔に対し、ユニット間の間隔が二倍または略二倍に設定されている。第一リブ22の突出方向は、第一部材本体部21の板厚方向に対し傾斜している。本実施の形態において、第一リブ22の突出方向は、第一部材本体部21の板厚方向に対し、鋭角状に傾斜している。また、第一リブ22の突出方向は、互いに平行または略平行となっている。さらに、第一リブ22は、第二部材16に対し離れて位置している。すなわち、第一リブ22は、第二部材16の第二部材本体部31及び第二リブ32に対し当接しない位置にある。図示される例では、第一リブ22と第二リブ32とは、互いに非接触状態にある。

第二部材16は、反乗員側または車外側に配置されるインナ部材である。第二部材16は、板状に形成された第二部材本体部31と、第二部材本体部31から第一部材15側に向かって突設された第二リブ32とを有する。本実施の形態において、第二部材本体部31は、平板状に形成されている。第二部材本体部31は、一定または略一定の厚みに形成されている。また、第二部材本体部31は、第一部材15の第一部材本体部21に対し、平行、または、略平行に配置されている。つまり、第二部材本体部31と第一部材本体部21との板厚方向は、互いに一致、または、略一致している。

第二リブ32は、第二部材本体部31の乗員とは反対側、すなわち車外側に突設され、空間部17に位置している。第二リブ32は、第二部材本体部31に複数形成されている。第二リブ32は、第二部材本体部31の板厚方向（図１に示す上下方向）に対し交差または直交する方向（図１に示す左右方向）に板厚を有する板状である。第二リブ32の突出方向は、第二部材本体部31の板厚方向に対し傾斜している。本実施の形態において、第二リブ32の突出方向は、第二部材本体部31の板厚方向に対し、鋭角状に傾斜している。また、第二リブ32の突出方向は、互いに平行または略平行となっている。さらに、本実施の形態において、第二リブ32の突出方向は、第一リブ22の突出方向に対し交差する方向となっている。すなわち、第一部材本体部21に対する第一リブ22の傾斜方向と、第二部材本体部31に対する第二リブ32の傾斜方向とが互いに反対方向となっている。つまり、第一部材15を成形するときの第一リブ22の型抜き方向と、第二部材16を成形するときの第二リブ32の型抜き方向とが互いに異なっている。そのため、第一部材15と第二部材16との対向方向、または、第一部材本体部21と第二部材本体部31との板厚方向に対し、第一リブ22と第二リブ32とがそれぞれ同側に傾斜している。図１においては、第一リブ22及び第二リブ32のそれぞれが右側に傾斜している。

本実施の形態において、第二リブ32には、突出長さが相対的に長い一方のリブである長リブ34と、突出長さが相対的に短い他方のリブである短リブ35とが設定されている。

長リブ34は、先端部が第一部材15の第一部材本体部21と接触、または、第一部材15の第一部材本体部21に近接して位置している。短リブ35は、先端部が第一部材15の第一部材本体部21に対して離れて位置している。本実施の形態において、長リブ34は、第二部材本体部31の板厚方向と交差または直交する方向（図１に示す左右方向）に互いに等間隔または略等間隔に離れて配置されている。短リブ35は、長リブ34，34間に、単数または複数が配置されている。図示される例では、短リブ35は、長リブ34，34間に二つずつ、互いに離れて配置されている。本実施の形態において、長リブ34と短リブ35との間隔、及び、隣接する短リブ35，35の間隔は、互いに等しい、または、略等しい。つまり、第二リブ32は、全体として互いに等間隔または略等間隔に配置されている。

また、長リブ34，34間に、第一部材15の第一リブ22が単数または複数位置している。図示される例では、長リブ34，34間に、第一部材15の第一リブ22が二つずつ位置している。すなわち、短リブ35と第一リブ22とは同数設けられている。各短リブ35は、その先端部が各第一リブ22の側面に向かって延びている。本実施の形態において、各短リブ35の先端部は、各第一リブ22の側面に近接している。すなわち、第二リブ32（短リブ35）と第一リブ22とは、互いの先端部が対向しないように配置されている。さらに、第二リブ32の短リブ35の先端部は、第一部材15（第一部材本体部21）と第二部材16（第二部材本体部31）との間隔の中間位置よりも第一部材15（第一部材本体部21）側に延びている。同様に、第一リブ22の先端部は、第一部材15（第一部材本体部21）と第二部材16（第二部材本体部31）との間隔の中間位置よりも第二部材16（第二部材本体部31）側に延びている。そのため、第一リブ22と第二リブ32（短リブ35）との先端部は、これら第一リブ22と第二リブ32との突出方向と交差する方向（図１に示す左右方向）から見て、互いにオーバラップしている（図１中の二点鎖線Ｌに囲む範囲に示す）。つまり、第一リブ22と第二リブ32（短リブ35）との先端部は、これら第一リブ22と第二リブ32との突出方向と交差する方向（図１に示す左右方向）に互い違いに重なるように位置している。

なお、第一部材15と第二部材16とは、第一部材本体部21と第二部材本体部31との外縁部が他部材により連結されていてもよいし、第一部材本体部21と第二部材本体部31との外縁部に、互いに接合される第一接合部と第二接合部とを一体的に備えていてもよい。

そして、衝撃吸収構造10は、本実施の形態において、例えば収納装置の蓋体に使用される。一例として、衝撃吸収構造10は、図３に示すように、車室の前席の前方のインストルメントパネルにて乗員に対向して配置される収納装置としてのグローブボックス41の開閉用の蓋体（リッド）42の少なくとも一部に用いられる。すなわち、第一部材15は、蓋体42の車内側に配置され、第二部材16は、第一部材15に対し車外側に配置される。そして、本実施の形態において、衝撃吸収構造10は、乗員の膝部を被保護部として保護する構造となっている。

次に、第１の実施の形態の作用を説明する。

例えば車両の側面衝突などによる側方からの衝撃により乗員の被保護部（膝部）が衝撃吸収構造10に当接すると、図４に示すように第一部材15に対し荷重Ｆが加わる。荷重Ｆが所定以上の場合、第一部材15及び第二部材16が変形する。つまり、第一部材15では、荷重Ｆが入力された位置から第一部材本体部21が第二部材16側へと湾曲するように撓み、それに伴い第一リブ22の先端部が、第一部材本体部21に対して傾斜した状態を保ちつつ第二部材16（第二部材本体部31）に近接または当接する。一方、第二部材16では、荷重Ｆの入力初期では、第一部材本体部21に当接する第二リブ32の長リブ34が変形することで、荷重Ｆを吸収し、その後、第二リブ32の短リブ35の先端部が、第一部材15の第一部材本体部21の変形に伴い第一部材15（第一部材本体部21）に近接または当接する。

そのため、第一リブ22の先端部が、第二リブ32（長リブ34または短リブ35）の基端部に近接または当接し、第二リブ32（短リブ35）の先端部が、第一リブ22の基端部に近接または当接するように、第一リブ22，22間に第二リブ32（短リブ35）が差し込まれ、第二リブ32，32（長リブ34及び短リブ35間、または、短リブ35，35間）に第一リブ22が差し込まれて、第一リブ22と第二リブ32とが組み合った状態となる。したがって、荷重Ｆの入力後期においては、第一リブ22と、第二リブ32と、第一部材本体部21または第二部材本体部31とが三角形状の断面を有するトラス状の構造Ｓ（二点鎖線に示す）を形成し、第一リブ22と第二リブ32とが支え合い、衝撃吸収構造10のさらなる変形を抑制して、反力を上昇させる。そのため、本実施の形態の場合、反力特性は、図７の実線に示すように、ピーク荷重Ｐ以降も緩やかに推移し、図７の破線に示す特性管理範囲Ｒ内に制御しやすくなる。

これに対し、図５及び図６に示す衝撃吸収構造10aを比較例として挙げる。衝撃吸収構造10aは、第一部材15aと第二部材16aとが空間部17aを介して互いに対向配置され、第一部材15aの第一部材本体部21aの板厚方向に沿って第一リブ22aが突出し、第二部材16aの第二部材本体部31aの板厚方向に沿って第二リブ32a（長リブ34a及び短リブ35a）が突出して、第一リブ22aと第二リブ32a（短リブ35a）との互いの先端部が対向（正対）している。この比較例の場合、図６に示すように第一部材15aに対し車内側から荷重Ｆが加わると、荷重Ｆが所定以上の場合、第一部材15a及び第二部材16aが変形する。このとき、第二部材16aでは、荷重Ｆの入力初期では、第一部材本体部21aに当接する第二リブ32aの長リブ34aが変形することで、荷重Ｆを吸収し、その後、第二リブ32aの短リブ35aと第一リブ22aとが互いにずれて第二部材本体部31a及び第一部材本体部21a側に先端部がそれぞれ近接または当接し、第一リブ22a及び第二リブ32a（短リブ35a）が個々に変形を抑制するため、変形の抑制が不十分である。そのため、比較例の場合、反力特性は、図７の一点鎖線に示すように、ピーク荷重Ｐa以降に反力が大きく減少する。すなわち、比較例の場合、ピーク荷重Ｐa以降の荷重差が大きくなるので、図７の破線に示す特性管理範囲Ｒ内での制御が容易でない。

このように、第１の実施の形態によれば、第一部材15の第一リブ22と第二部材16の第二リブ32との少なくとも一方、本実施の形態では第二リブ32（短リブ35）が、これらの他方、本実施の形態では第一リブ22の側面に向かって延びているため、衝突などにより生じる荷重によって第一部材15と第二部材16とが相対的に接近するように変形したときに、第一リブ22と第二リブ32とが互いに違いに重なってトラス状の構造を形成し、第一リブ22と第二リブ32とが支え合うことで急激な変形を抑制できるので、ピーク荷重以降の反力低下を緩やかにすることができる。

しかも、衝撃吸収用の軟質部材などを必要とせず、第一リブ22と第二リブ32との形状や強度を設定するのみで反力を容易に制御可能となる。

また、第一リブ22の先端部と第二リブ32（本実施の形態では短リブ35）の先端部とが、突出方向に対し交差する方向から見て互いにオーバラップしているため、衝突などにより生じる荷重によって第一部材15と第二部材16とが相対的に接近するように変形したときに、第一リブ22，22間及び第二リブ32，32間に第二リブ32（本実施の形態では短リブ35）及び第一リブ22が入り込みやすくなるので、第一リブ22と第二リブ32とが互いに違いに重なってトラス状の構造を容易に形成可能となる。

さらに、第一リブ22と第二リブ32とが互いに非接触状態であるため、衝突などにより生じる荷重によって第一部材15と第二部材16とが相対的に接近するように変形したときに、第一リブ22と第二リブ32とが互いの接触により折れたり曲がったりするなどの破損を生じにくくし、トラス状の構造を確実に形成できるとともに、第一リブ22と第二リブ32との接触により不安定な反力が生じることを抑制できる。

また、第一リブ22及び第二リブ32の突出方向が、第一部材本体部21及び第二部材本体部31の板厚方向に対し傾斜しているため、衝突などにより生じる荷重によって第一部材15と第二部材16とが相対的に接近するように変形したときに、第一リブ22と第二リブ32とがトラス状の構造を容易に形成可能となる。

さらに、第一部材15及び第二部材16が、物品を収納するグローブボックス41の開閉用の蓋体42の少なくとも一部を構成しているため、グローブボックス41の蓋体42に乗員の保護機能を容易に持たせることができる。すなわち、衝撃吸収構造10は、グローブボックス41の蓋体42に適用し、乗員の膝部などの保護用として好適に用いることができる。

なお、図８及び図９に示す第２の実施の形態のように、第一リブ22及び第二リブ32の第一部材本体部21及び第二部材本体部31の板厚方向に対する傾斜方向は、第１の実施の形態と反対方向となっていてもよい。

また、上記の各実施の形態において、第二リブ32（短リブ35）の先端部を第一リブ22の側面に向かって延びるように形成したが、第一リブ22の先端部を第二リブ32（短リブ35）の側面に向かって延びるように形成してもよいし、第一部材15が車外側、第二部材16が車内側となるように配置されていてもよい。

衝撃吸収構造10は、グローブボックスなどの収納装置の蓋体（リッド）に用いられるものに限られず、ドアなど、車両の任意の箇所に用いてよい。すなわち、衝撃吸収構造10は、乗員の前方に限られず、乗員の側方などに配置されていてもよい。その場合、乗員の被保護部は膝部に限られず、体側部や頭部などでもよい。

さらに、衝撃吸収構造10は、車両用に限られず、その他の任意の衝撃吸収構造として用いてよい。

本発明は、例えば自動車の前席に臨んで配置されるグローブボックスにおける乗員の膝部の保護用として好適に用いることができる。

10 衝撃吸収構造
15 第一部材
16 第二部材
21 第一部材本体部
22 第一リブ
31 第二部材本体部
32 第二リブ
41 収納装置としてのグローブボックス
42 蓋体

Claims

第一部材と、
この第一部材に対向して配置される第二部材と、を備え、
前記第一部材は、前記第二部材に向かい突出する第一リブを有し、
前記第二部材は、前記第一部材に向かい突出する第二リブを有し、
前記第一リブと前記第二リブとの少なくとも一方が、前記第一リブと前記第二リブとの他方の側面に向かって延びており、
前記第二リブは、突出長さが異なる複数種のリブより構成されている
ことを特徴とする衝撃吸収構造。
第一リブの先端部と第二リブの先端部とは、突出方向に対し交差する方向から見て互いにオーバラップしている
ことを特徴とする請求項１記載の衝撃吸収構造。
第一リブと第二リブとは、互いに非接触状態である
ことを特徴とする請求項１または２記載の衝撃吸収構造。
第一部材及び第二部材は、それぞれ板状に形成された第一部材本体部及び第二部材本体部を備え、
第一リブ及び第二リブの突出方向は、前記第一部材本体部及び前記第二部材本体部の板厚方向に対し傾斜している
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の衝撃吸収構造。
第一部材及び第二部材は、物品を収納する収納装置の開閉用の蓋体の少なくとも一部を構成している
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一記載の衝撃吸収構造。