專利名稱：用于吸收腿部沖擊的墊件和用于車輛的地板墊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于吸收腿部沖擊的墊件和由所述用于吸,部沖擊的墊 件與水平墊件構成的用于車輛的g墊，并且尤其涉及在車輛碰撞時具有 良好的沖擊吸收性能的用于吸||^|部沖擊的墊件和用于車輛的 1墊。
背景技術：
為了在車輛碰撞等時保護車內成員的腿部免受沖擊，在車廂內側g 上，通常在地板前側中的車內成員腳部之下放置用于吸收腿部沖擊的墊 件，并且通常放置由用于吸收腿部沖擊的墊件和放置在其后方地板上的水
平墊件構成的用于車輛的^yi墊。
對于上述用于吸收腿部沖擊的墊件，目前已經>^提高其沖擊吸收性能 方面進行了各種研發(fā)和改進。其一個例子包括通過本申請人認真研究而發(fā) 明的用于吸,部沖擊的墊件(參見專利文件i )。此用于吸收腿部沖擊的 墊件包括兩個區(qū)域，即，傾斜部分和水平部分，這兩個區(qū)域由設置成在車 輛寬度方向上延伸的i^分隔，并且設置成在車輛的縱向上延伸的多個縱 向較長的凹溝(i^)被設置在傾斜部分和水平部分中。在車輛碰撞時通 過凹溝塑性變形可在短時間內吸收更多能量，進而^吏得作用在車內成員的 腿部上的沖擊載荷可小于破壞極p艮值。
專利文件1: JP專利公開(Kokai) No. 2004 - 306791

發(fā)明內容
根據專利文件1中公開的用于吸收腿部沖擊的墊件，在車輛碰撞時可 在短時間吸收更多能量，并且可有效地減少作用在車內成員的腿部上的沖 擊載荷。設置成在車輛的寬度方向上延伸的l^形成在車輛碰撞時沖擊栽 荷所具體傳遞到的車內成員腳部的腳跟部分通常所在區(qū)域的附近，并且設 置成在車輛的縱向上延伸的多個縱向較長的凹溝(li^)的變形由l^抑 制，從而可提高用于吸收腿部沖擊的墊件的效果。然而，可很容易想像到 的是，腳跟部分所在的位置在一固定空間中是多樣而不同。因此，需要提高整個用于吸,部沖擊的墊件的沖擊吸收量，佳:得即便在腳跟部分^Mt 置在所限范圍中時也可充分吸收沖擊。
鑒于上述問題，作出了本發(fā)明的用于吸WI部沖擊的墊件和用于車輛 的地板墊，并且其目的是提供能夠將腳跟部分的放置位置設定在較寬范圍 中并能夠有效減少傳遞到腳跟部分的沖擊能量的用于吸收腿部沖擊的墊 件和用于車輛的g墊。而且，本發(fā)明的用于車輛的iiyi墊的目的是提供
即使在用于吸收腿部沖擊的墊件和水平墊件一體地模制時也可有效制造 的用于車輛的^l墊。
為了實現上述目的，根據本發(fā)明的用于吸收腿部沖擊的墊件是具有多
個隆起的用于吸iMi部沖擊的墊件，其中所述i^形成在放置于車輛中時 位于車體側的底部表面上，并由可發(fā)泡性粒狀料構成，并且其特征在于，
前述l^具有從其縱向上的中點變得較寬的部分。
提供用于吸i)tM部沖擊的墊件，以便除了調節(jié)腳下地M面的高度和
傾斜平面內的平坦度之外，通過在車輛碰撞時吸收沖擊防止對腿部的傷 害。此處，多個n^ (凹溝)形成在用于吸WI部沖擊的墊件放置于車輛 中時位于車體側的底部表面上。所述n^構造成其寬度從縱向上的中點變 得較寬，并且較寬部分設置在所設想的當墊件實際放置在車輛中時腳跟部 分所放置的位置范圍(腳躍^部分的可移動范圍)中。
在用于吸收腿部沖擊的墊件中，不形成設置成在車輛的寬度方向上延 伸的、設置在已經描述的傳統(tǒng)的用于吸,部沖擊的墊件中的n^，而只 有設置成在車輛的縱向上延伸的1^形成在該墊件的底表面上。
此外，不對用于模制用于吸收腿部沖擊的墊件的可發(fā)泡性粒狀料進行 特別限制，但是當熱塑性樹脂顆粒用作可發(fā)泡性粒狀料時，可使用苯乙烯 改性聚乙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂等。首先，由 于苯乙烯改性聚乙烯樹脂的樹脂顆粒發(fā)泡模制體相較于聚乙烯樹脂顆粒 發(fā)泡模制體和聚丙烯樹脂顆粒發(fā)泡模制體，具有良好的尺寸穩(wěn)定性和形狀 保持性，并且由于與聚苯乙烯樹脂顆粒發(fā)泡模制體相比粉末很難發(fā)生磨 損，所以通過將苯乙烯單體浸入到聚乙烯樹脂顆粒中并聚合該苯乙烯單體 而獲得的苯乙烯改性聚乙烯樹脂的樹脂顆粒發(fā)泡模制體是極為優(yōu)選的。而
且，苯乙烯改性聚乙烯樹脂中的苯乙烯組份的比例為40至9 0%重量百分比，優(yōu)選是50至85%重量百分比，更優(yōu)選的是55至75%重量百分比。
在模制用于吸^部沖擊的墊件時，例如使諸如上述苯乙烯改性聚乙 烯樹脂的熱塑性樹脂浸滿發(fā)泡劑，以準備可發(fā)泡的熱塑性樹脂，并且通過 用加熱蒸汽等將可發(fā)泡的熱塑性樹脂預發(fā)泡，產生預發(fā)泡粒狀料。接下來， 將預發(fā)泡粒狀料填充到模制模具中，并進行發(fā)泡模制。在此情況下，對于 地板墊的發(fā)泡比率，通過具有在例如3至70的范圍中調節(jié)的發(fā)泡比率的 預發(fā)泡粒狀料進行模制。具有小于3的發(fā)泡比率的粒狀料變得非常硬，因 此無法期望通it^泡體而獲得的充分塑性變形性能。同時，當發(fā)泡比率超 過70時，發(fā)泡體過軟，進而變得難以獲得作為發(fā)泡體的反作用力。
根據本發(fā)明的用于吸,部沖擊的墊件，形成在所設想的腳跟部分放 置的范圍中的墊件底表面上的l^的寬度制作得較寬，從而防止墊件的脆 性斷裂，以具有沖擊吸收性能，并且可有效地減小能夠傳遞到腳跟部分的 沖擊載荷。而且，當變得較寬的部分設置在設置成在車輛的縱向上延伸的 1^中時，與提供設置成在車輛的寬度方向延伸的l^的情況相比，對應 于腳跟部分的可移動范圍，可4艮容易地增大ii^面積。而且，與制造交叉 的H^的情^U目比，可明顯提高制造效率。
根據本發(fā)明的用于車輛的 1墊是由水平墊件和用于吸,部沖擊的 墊件構成的用于車輛的Ak^墊，其中，7jc平墊件的放置于車輛中時位于車 廂內側的頂表面形成為水平的，在用于吸收腿部沖擊的墊件中，多個H^ 形成在放置于車輛中時位于車體側的底部表面上，并且其特征在于，用于 吸,部沖擊的墊件和水平墊件由可發(fā)泡性粒狀料模制，并且前述H^從 其縱向上的中點至水平墊件側的端部部分變得較寬。
設置水平墊件以確保J^^面的高度和水平表面內的平坦度的調節(jié)， 因此放置時位于車廂內側的頂表面基本形成為水平的。水平墊件也可用和 上述用于吸,部沖擊的墊件相同的原材料模制，并且也可釆用相同的模 制方法作為模制方法。
例如，在它們二者被分別模制之后，在一個端部部分處設置裝配凸部， 并且在另一端部部分處設置裝配凹部。隨后，通過將它們裝配、將它們粘 結等，可形成用于車輛的MM1墊。本發(fā)明的用于車輛的 1墊能夠防止墊件的脆性斷裂并使其可具有沖 擊吸收性能，并且通過將已經描述的用于吸,部沖擊的墊件(其中多個 隆起形成在放置于車輛中時位于車體側的底部表面上并且隆起具有從其 縱向上的中點變得較寬的部分的墊件)用作作為組成構件的用于吸,部 沖擊的墊件，有效地減小了能夠傳遞給腳跟部分的沖擊栽荷。
此外，所述沖擊吸收墊件和水平墊件可用不同種類的原材料模制。此 處，不同種類的原材料意味著預發(fā)泡粒狀料的材料相同但各自發(fā)泡比率不 同的原材料、預發(fā)泡粒狀料的材料自身不同的原材料、以及具有不同的預
發(fā)泡粒狀料的材料和發(fā)泡比率的原材料。例如，可通it^擇苯乙烯改性聚 乙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂等中的任意一種或兩 種或更多種分別模制用于吸收腿部沖擊的墊件和水平墊件。
用于吸收腿部沖擊的墊件需要具有耐沖擊性。因此，通過使得初步發(fā) 泡的顆粒的發(fā)泡比率比水平墊件低(致密)，用于吸收腿部沖擊的墊件可 模制成盡可能輕的模式并具有所期望的耐沖擊性，并且該水平墊件可模制 成盡可能輕。因此，整個地板墊的重量可制作得盡可能輕，同時確保用于 吸Wl部沖擊的墊件所需要的耐沖擊性。
而且，根據本發(fā)明用于車輛的 1墊的另一實施例的特征在于，用于 吸,部沖擊的墊件和水平墊件一體地模制。
本發(fā)明的用于車輛的地板墊是用于吸WI部沖擊的墊件和水平墊件在 一個模制模具中一體,制的實施例。此處，用于吸WI部沖擊的墊件一 般設置成相對于水平墊件(的水平頂表面)對應于車體形狀成任意角度延 伸。當設置成在車輛的縱向上延伸的隆起和設置成在車輛的寬度方向上延 伸的H^以這樣的模式形成在用于吸收腿部沖擊的墊件的底部表面上時， 如果要在模制模具中模制^L墊之后將g墊;^具取出，則設置成在正
交方向上延伸的^可能與模制模具相干涉而不能夠>^具中取出。更具 體地，在由固定半模和活動半模構成的模制模具中，在模制模具中模制地 板墊之后，通過進行活動半模的開模將粘在活動半模上的地板墊從固定半 模中取出，并且將g墊從活動半模中取出，從而進行地板墊的成型取出。 當進行活動半模的開模時，設置在地板墊的底部表面上的正交l^與用于 形成設置在固定半模的模腔中的隆起的凹溝相干涉，進而制約了活動半模 的開模。于是，通過采用只有在車輛的縱向上延伸的H^形成在用于吸WI部
沖擊的墊件的底表面上并且每個隆起都具有在其一部分中變寬的部分的 實施例，可解決上述問題。
通過將位于限定用于吸收腿部沖擊的墊件的I^的側表面中的至少在 車輛后方側(水平墊件側)的側表面形成為相對于水平墊件的頂表面垂直 或基本垂直(用于形成固定半模的隆起的凹溝變得垂直或基本垂直)，可 防止隆起和固定半模彼此干涉。"至少車輛后方側的側表面"意味著不僅
車輛后方側的側表面、而且車輛前方側的側表面、以及在車輛的縱向上延 伸的側表面均可形成為垂直或M垂直。
根據本發(fā)明的用于車輛的g墊，由用于吸^l部沖擊的墊件和水平 墊件構成的g墊可用一個模制模具一體地制造，因此，可簡化制造。而 且，所模制的用于吸,部沖擊的墊件和水平墊件二者不必彼此連接，因
此可獲得期望形狀的Ak4l墊，即具有較高形狀精度的Wl墊。
而且，在本實施例中，沖擊吸收墊件和水平墊件可用不同種類的原材 料一體g制。例如，將發(fā)泡比率不同的用于水平墊件的預發(fā)泡粒狀料和 用于吸收腿部沖擊的墊件的預發(fā)泡粒狀料分別填充到 一個模制模具中并 發(fā)泡模制。在此情況下，通過如下制造方法可實現由不同種類原材料構成 的沖擊吸收墊件和水平墊件的一體模制，即，將模制模具的模腔內部用分 隔構件分隔開，各種預發(fā)泡粒狀料同時分別填充到分隔構件的左右空間 中，并且在填充之后M腔取出分隔構件。
如從上面的描述中可理解的那樣，才艮據本發(fā)明的用于吸,部沖擊的 墊件和用于車輛的J4^L墊，通過僅采用如下構造，即可充分確保用于吸收 腿部沖擊的墊件所需的沖擊吸收性能，即，將設置在用于吸收腿部沖擊的
詔
放置范圍中的l^的寬度制作得較寬。


圖1是本發(fā)明的^L墊的一個實施例的剖視圖 圖2是圖1中箭頭II的視圖。
7圖3^Jf釋用于制造J^墊的方法的視圖。 圖4是與圖3連續(xù)的解釋用于制造J4;板墊的方法的視圖。 圖5是與圖4連續(xù)的解釋用于制造Ak^墊的方法的視圖。 圖6是解釋動態(tài)壓縮測試方法的概況的視圖。 圖7是示出動態(tài)壓縮測試方法結果的圖表。 圖中的附圖標記
1 用于吸WI部沖擊的墊件，2水平墊件，3 31 普
通部分，32 較寬部分，4 凹溝，5 活動半模，6 固定半 模，61， 62 填充口， 7 分隔構件，81， 82 預發(fā)泡粒狀料，10
地板墊
具體實施例方式
下文中，將參照附圖描述本發(fā)明的實施例。圖1示出了本發(fā)明的^L 墊的一個實施例的剖視圖，并且圖2示出了圖1中箭頭II的視圖。圖3 至5是順序解釋用于制造^1墊的方法的視圖。圖6示出了動態(tài)壓縮測試 方法的概況的視圖，并且圖7示出了示出動態(tài)壓縮測試結果的圖表。圖中 示出的實施例是其中用于吸收腿部沖擊的墊件和水平墊件一體地模制的 地板墊，但是當然可以采用它們分開模制并組裝的模式以及僅包括在H^ 中具有較寬部分的用于吸Wl部沖擊的墊件的實施例。
圖l示出了g墊的一個實施例的剖視圖。在地板墊10中，放置在車 內成員的腳部處的用于吸WI部沖擊的墊件1與放置在其后方的車廂中的 地板上的水平墊件2 —體,制(圖1的點劃線的左側是用于吸,部沖 擊的墊件l,并且右側是水平墊件2)。水平墊件2的頂表面(車廂內側的 表面)形成為水平的，并且設置成在車輛的縱向上延伸的多個l^3， 3... 以相同間隔設置在用于吸,部沖擊的墊件1的底部表面(車體側的表面) 上。而且，用于吸iltM部沖擊的墊件l以與車體側的形^M目對應的形式以 相對于水平墊件2成預定角度傾斜的姿勢形成。
如圖2中箭頭的視圖中所示，隆起3包括車輛的前側處的普通部分31和與普通部分31連續(xù)的較寬部分32,該較寬部分32比普通部分31寬并 延伸到水平墊件2側。1^3, 3...以預定間隔設置，并且在它們之間形成 凹溝4, 4...。
返回圖1，車內成員的腳部的腳處部分Al放置在圖2的普通部分31 上，并JU^跟部分A2放置在較寬部分32上。較寬部分32設置在所設想 的腳跟部分A2所放置的范圍中。
接下來，將參照圖3至5描述用于制造J^L墊10的方法。此處，用于 吸,部沖擊的墊件1和水平墊件2優(yōu)選地用不同種類的原材料制造，并 且可采用例如發(fā)泡比率彼此不同、預發(fā)泡粒狀料的材料相同的原材料一體 地制造它們的方法、預發(fā)泡粒狀料的材料自身彼此不同的原材料制造的方
方法。此處，可將例如為熱塑性樹脂的笨乙烯改性聚乙烯樹脂、聚苯乙烯 樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂等用作可發(fā)泡性粒狀料。
不同的模式，并在一個模制模具中一體,制。此處，作為模制模具，可 使用普通模具，并且該模制模具包括位于上側的固定半模6和位于固定半 模6下方的活動半模5。對應于^墊的自形成在它們二者的相對表面 上。
在本實施例中，通過使用例如苯乙烯改性聚乙烯樹脂、以比水平墊件
料而獲得的顆粒從特有的填充口 61和62填充到模腔中。此處，分隔構件 7預先設置在模腔中用于吸收腿部沖擊的墊件與水平墊件的邊界附近，使 得兩種顆粒不彼此混合，并且通it^腔的內壁表面和分隔構件7限定相應 形狀。在活動半模5中，用于形成凹溝的J^ 51設置在形成用于吸收腿 部沖擊的墊件1的模腔表面中。
圖3示出了相應的預發(fā)泡粒狀料81和82填充到模腔中的情況，并且 它們的預發(fā)泡粒狀料81和82被同時填充，且在填充它們之后，將分隔構 件7v^M內部快速取出。為了將分隔構件7取出，可以在與圖中的紙面 垂直的方向上設置適當的用于分隔構件7的取出裝置。圖4示出了在預發(fā)泡粒狀料81和82在模腔中發(fā)泡模制之后的情況， 將活動半模5沿開模方向移動，從而在i^墊10粘于固定半模6的模腔 表面的情況下將iiMl墊10從活動半模5取出。
此處，設置在用于吸,部沖擊的墊件1的底部表面上的凹溝4的車 輛后方側的側表面垂直于水平墊件2的水平頂表面，并且凹溝4的車輛前 方側的側表面優(yōu)選形成為是vM目對于水平墊件2的頂表面的正交線開到車 輛前方側的表面。^il據上述實施例，活動半模5的開模順利地進行，且在 >^*^取出時凹溝4和隆起51彼此互不干涉。設置成在車輛縱向上延伸 的凹溝4的側表面優(yōu)選形成為該側表面正交于水平墊件2的頂表面或者其 剖視圖中的形狀從底部表面朝凹溝的頂端表面加寬的模式。
最終，如圖5中所示，通it^固定半模6取出iiMl墊10,完成g墊 10>^具中的取出，并且制造出由用于吸,部沖擊的墊件1和水平墊件 2構成的具有所期望形狀的AM1墊10。
由于在構成J^墊10的用于吸WI部沖擊的墊件1的底表面中不存在 設置成在車輛的寬度方向上延伸的隆起，所以在上述制造方法中其制造效 率明顯提高。不言而喻，用于吸收腿部沖擊的墊件和水平墊件可以用相同 材料形成，并且在此情況下，模腔的內部不需要用分隔構件分隔。模制模 具的構成可以是除了上述模式之外的構成。
壓縮測試和結果
圖6是示出壓縮測試的概況的視圖，該壓縮測試用于比較本發(fā)明的地
性。該壓縮測試是符合JISZ0235的"用于包裝減震材料的動態(tài)壓縮測試 方法(dynamic compression test method for a packaging cushioning material)"的沖擊減輕效果確認試驗。如圖中所示，準備要被作為測試 件的地板墊10A并將其固定到固定夾具100上，使得壓縮板200 (重量 147N (15kgf ))落到測試件中腳趾所在區(qū)域(XI區(qū)域和隆起的普通部分) 和腳跟部分所在區(qū)域(X2區(qū)域和隆起的較寬部分)。在形成在測試件中的 H^中，普通部分的寬度為15亳米，并且較寬部分的寬度為25毫米。加 速度計安裝在壓縮板200上，并且用于測量由于壓縮板200的下落而產生 的位移量的位移計安裝在測試件上。獲取在壓縮板200落下之后隨著時間的推移施加到測試件上的載荷(kN)和測試件的位移(咖)，并計算變形。 測試件用聚苯乙烯樹脂的預發(fā)泡粒狀料模制，并且使用發(fā)泡比率為55的 預發(fā)泡粒狀料。
圖7示出了兩個區(qū)域中的實驗結果(栽荷-變型特性)。在圖中，分別 地，Yl表示圖6的XI區(qū)域中的結果，并且Y2表示圖6的X2區(qū)域中的結 果。從圖中，在l^變寬并且構件剛性變高的X2區(qū)域中，載荷變?yōu)?. 5kN， 而在剛性較低的X1區(qū)域中，載荷變?yōu)?.5kN。這樣，大約為腳趾部分上的 載荷的1. 7倍的載荷作用在腳跟部分上，并且所要形成的I^需要具有對 應的較寬部分。
在上面通過使用圖詳細地描述了本發(fā)明的實施例，但是具體構造不局 限于該實施例，并且在不脫離本發(fā)明的精神的范圍中的設計變化包括在本 發(fā)明中。
權利要求
1. 一種用于吸收腿部沖擊的墊件，所述墊件具有形成在放置于車輛中時位于車體側的底表面上的多個隆起，并且所述墊件由可發(fā)泡性粒狀料構成，其中，所述隆起具有從其縱向的中點變得較寬的部分。
2. —種用于車輛的J^墊，所述用于車輛的^L墊包括水平墊件， 所述水平墊件的放置于車輛中時位于車廂內側的頂表面形成為水平的；用 于吸收腿部沖擊的墊件，在所述墊件中，在放置于車輛中時位于車體側的 底表面上形成多個隆起，其中，所述用于吸收腿部沖擊的墊件和所述水平墊件由可發(fā)泡性粒狀 料模制，并且所述隆起從其縱向的中點到水平墊件側的端部部分變得較 寬。
全文摘要
提供在車輛碰撞等時具有良好沖擊吸收性能的用于吸收腿部沖擊的墊件和用于車輛的地板墊。用于吸收腿部沖擊的墊件(1)在放置于車輛中時位于車體側的底部表面上具有多個隆起(3，3…)，并且由可發(fā)泡性粒狀料構成。地板墊(10)由用于吸收腿部沖擊的墊件(1)和水平墊件(2)構成。隆起(3)具有從其縱向的中點變得較寬的較寬部分(32)。車內成員的腳部的腳跟部分放置在較寬部分(32)的區(qū)域上。
文檔編號B60N3/04GK101454176SQ20078001933
公開日2009年6月10日 申請日期2007年4月24日 優(yōu)先權日2006年4月26日
發(fā)明者平石有由美, 鈴木勇雄, 高倉伸治 申請人:積水化成品工業(yè)株式會社