特許 7532218 ティビアパッドの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-02

(45)【発行日】2024-08-13

(54)【発明の名称】ティビアパッドの製造方法

(51)【国際特許分類】

   F16F 7/00 20060101AFI20240805BHJP

   B29C 43/18 20060101ALI20240805BHJP

   B29C 43/34 20060101ALI20240805BHJP

   B29C 44/00 20060101ALI20240805BHJP

   B29C 44/36 20060101ALI20240805BHJP

   B29C 44/12 20060101ALI20240805BHJP

   B60R 21/04 20060101ALI20240805BHJP

   B60R 13/08 20060101ALI20240805BHJP

   B29K 105/04 20060101ALN20240805BHJP

   B29K 75/00 20060101ALN20240805BHJP

   B29L 9/00 20060101ALN20240805BHJP

【ＦＩ】

F16F7/00 J

B29C43/18

B29C43/34

B29C44/00 C

B29C44/36

B29C44/12

F16F7/00 B

B60R21/04 320

B60R13/08

B29K105:04

B29K75:00

B29L9:00

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020187001

(22)【出願日】2020-11-10

(65)【公開番号】P2022076579

(43)【公開日】2022-05-20

【審査請求日】2023-07-14

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000119232

【氏名又は名称】株式会社イノアックコーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】100112472

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 弘

(74)【代理人】

【識別番号】100202223

【弁理士】

【氏名又は名称】軸見 可奈子

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 圭一郎

(72)【発明者】

【氏名】岡田 明生

【審査官】杉山 豊博

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１７９０５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－０７２０７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－０２６０５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－０７６３８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５３－１３１４６１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１０－１０５３０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０６６７９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５８－０３９５４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１２９８４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０５８４９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】再公表特許第２０１０／００７８３４（ＪＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｆ ７／００

Ｂ２９Ｃ ４３／１８

Ｂ２９Ｃ ４３／３４

Ｂ２９Ｃ ４４／００

Ｂ２９Ｃ ４４／３６

Ｂ２９Ｃ ４４／１２

Ｂ６０Ｒ ２１／０４

Ｂ６０Ｒ １３／０８

Ｂ２９Ｋ １０５／０４

Ｂ２９Ｋ ７５／００

Ｂ２９Ｌ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

緩衝材と、前記緩衝材に少なくとも一部が埋設される芯材とを有するティビアパッドの製造方法であって、
前記芯材を、プレート部と、前記プレート部の複数箇所を表裏の一方側に突出させてなる複数の芯材突部とを有した形状としておき、
成形金型の内部に前記芯材を配置し、その芯材の前記複数の芯材突部の内外を覆うように発泡ウレタンチップを含んだチップ材を充填して前記成形金型で加熱プレスすることで前記チップ材の結合体を成形しかつ前記芯材に固着させるティビアパッドの製造方法。

【請求項2】

前記成形金型を上下に型開き可能な構造にして、その下型に備えた成形凹部の内部に、前記芯材が前記芯材突部を上にして載置される載置面と、前記載置面のうち前記複数の芯材突部との対向位置を陥没させた複数の載置面凹部と、前記複数の載置面凹部の内部で前記載置面に対して相対的に昇降する複数の底面形成部材と、を設けておき、
前記複数の底面形成部材を可動範囲の下端に配置して前記複数の載置面凹部に前記チップ材を充填する第１充填工程と、
前記芯材を前記載置面に載置する載置工程と、
前記芯材の上に前記チップ材を充填する第２充填工程と、
前記成形金型の上型を前記載置面に対して相対的に降下させるように前記成形金型を型閉じすると共に前記複数の底面形成部材を前記載置面に対して相対的に上昇させて前記チップ材を加熱プレスするプレス工程と、を行う請求項１に記載のティビアパッドの製造方法。

【請求項3】

前記下型に、
固定ベースと、
上面に前記成形凹部を有し、固定ベース内で上下に移動する可動ベースと、
前記固定ベースに対して前記可動ベースを可動範囲の上端位置に付勢する付勢部材と、を設け、
前記上型の前記降下により前記可動ベースを前記付勢部材に抗して押し下げて、前記複数の底面形成部材を前記載置面に対して相対的に上昇させる請求項２に記載のティビアパッドの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、発泡構造の緩衝材を有するティビアパッドの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のティビアパッドとして、乗員の脚部の保護に加えて車内の防音のために吸音効果を有する発泡構造の緩衝材（具体的には、発泡ウレタン）を備えたものが知られている。また、そのようなティビアパッドは、発泡成形金型に芯材をインサートして緩衝材である発泡樹脂を発泡成形することで製造されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１７９０５２号公報（段落［００３９］、［００４０］、図６，７）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述した従来のティビアパッドは、発泡成形時のガス溜まりにより緩衝材の外面に異形凹部が発生して見栄えが悪くなることがあるので、そのような異形凹部の発生を抑えて、ティビアパッドの外観品質を安定させる技術の開発が求められている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するためになされた発明の第１態様は、緩衝材と、前記緩衝材に少なくとも一部が埋設される芯材とを有するティビアパッドであって、前記芯材は、プレート部と、前記プレート部の複数箇所を表裏の一方側に突出させてなる複数の芯材突部と、を有し、前記緩衝材は、前記複数の芯材突部の内外を覆う発泡ウレタンチップを含んだチップ材の結合体であるティビアパッドである。

【0006】

発明の第２態様は、前記複数の芯材突部の先端は、１ｍｍ以上の厚さの前記緩衝材で覆われている第１態様に記載のティビアパッドである。

【0007】

発明の第３態様は、前記プレート部のうち前記複数の芯材突部が突出する側と反対側の面は、ティビアパッドの表裏の一方の面に露出している第１態様又は第２態様に記載のティビアパッドである。

【0008】

発明の第４態様は、前記複数の芯材突部は、前記プレート部の全体を横切るブリッジ構造をなして互いに間隔を空けて平行に延びている第１態様から第３態様の何れか１の態様に記載のティビアパッドである。

【0009】

発明の第５態様は、前記プレート部には、複数の角形開口が縦横に行列状に並べて形成され、前記複数の芯材突部は、前記複数の角形開口の１対の対向辺の間に差し渡されたブリッジ構造をなしかつ、隣合う前記芯材突部の側面開口同士が対向しないように交互に前記ブリッジ構造の向きを変えて並んでいる第１態様から第３態様の何れか１の態様に記載のティビアパッドである。

【0010】

発明の第６態様は、緩衝材と、前記緩衝材に少なくとも一部が埋設される芯材とを有するティビアパッドの製造方法であって、前記芯材を、プレート部と、前記プレート部の複数箇所を表裏の一方側に突出させてなる複数の芯材突部とを有した形状としておき、成形金型の内部に前記芯材を配置し、その芯材の前記複数の芯材突部の内外を覆うように発泡ウレタンチップを含んだチップ材を充填して前記成形金型で加熱プレスすることで前記チップ材の結合体を成形しかつ前記芯材に固着させるティビアパッドの製造方法である。

【0011】

発明の第７態様は、前記成形金型を上下に型開き可能な構造にして、その下型に備えた成形凹部の内部に、前記芯材が前記芯材突部を上にして載置される載置面と、前記載置面のうち前記複数の芯材突部との対向位置を陥没させた複数の載置面凹部と、前記複数の載置面凹部の内部で前記載置面に対して相対的に昇降する複数の底面形成部材と、を設けておき、前記複数の底面形成部材を可動範囲の下端に配置して前記複数の載置面凹部に前記チップ材を充填する第１充填工程と、前記芯材を前記載置面に載置する載置工程と、前記芯材の上に前記チップ材を充填する第２充填工程と、前記成形金型の上型を前記載置面に対して相対的に降下させるように前記成形金型を型閉じすると共に前記複数の底面形成部材を前記載置面に対して相対的に上昇させて前記チップ材を加熱プレスするプレス工程と、を行う第６態様に記載のティビアパッドの製造方法である。

【0012】

発明の第８態様は、前記下型に、固定ベースと、上面に前記成形凹部を有し、固定ベース内で上下に移動する可動ベースと、前記固定ベースに対して前記可動ベースを可動範囲の上端位置に付勢する付勢部材と、を設け、前記上型の前記降下により前記可動ベースを前記付勢部材に抗して押し下げて、前記複数の底面形成部材を前記載置面に対して相対的に上昇させる第７態様に記載のティビアパッドの製造方法である。

【発明の効果】

【0013】

第１態様のティビアパッドの緩衝材は、予め発泡させた発泡ウレタンチップを含んだチップ材の結合体であるので、緩衝材の成形時には発泡させずに製造することができる。即ち、本発明のティビアパッドは、第６態様の製造方法のように、成形金型の内部に芯材を配置すると共に発泡ウレタンチップを含んだチップ材を充填して加熱プレスすることで製造することができる。これにより、従来問題になっていた緩衝材の外面の異形凹部の発生が抑えられ、ティビアパッドの外観品質が安定する。それでいて、緩衝材は、従来のティビアパッドの緩衝材と同様に発泡構造をなしているので、緩衝効果と共に吸音効果も奏する。また、ティビアパッドは、緩衝材に埋設される芯材がプレート部から複数の芯材突部が突出した構造をなしているので、芯材突部及び緩衝材の両方の圧縮変形によって衝撃を吸収することができる。

【0014】

ここで、複数の芯材突部の先端は、露出していてもよいが、車両が衝突したときに乗員の脚部にかかる初期衝撃を緩和する観点から、第２態様のティビアパッドのように、複数の芯材突部の先端が１ｍｍ以上の厚さの緩衝材で覆われているのが好ましい。また、プレート部のうち複数の芯材突部が突出する側と反対側の面は、緩衝材層で覆われていてもよいし、第３態様のティビアパッドのように露出していてもよい。

【0015】

また、複数の芯材突部は、第４態様のティビアパッドのように、プレート部の全体を横切るブリッジ構造をなして互いに間隔を空けて平行に延びた形状であってもよいし、第５態様のティビアパッドのように、プレート部には、複数の角形開口が縦横に行列状に並べて形成され、複数の芯材突部は、複数の角形開口の１対の対向辺の間に差し渡されたブリッジ構造をなしかつ、隣合う芯材突部の側面開口同士が対向しないように交互にブリッジ構造の向きを変えて並んだ形状であってもよいし、それら以外の構造であってもよい。第４態様のティビアパッドは、芯材の構造が単純であるので製造が容易である。一方、第５態様のティビアパッドによれば、ブリッジ構造の芯材突部が交互に向きを変えて並んでいるので、ティビアパッドを押圧する方向が、ティビアパッドの厚さ方向に対して任意の方向に傾斜していても安定して押圧によるエネルギーを吸収することができ、乗員の脚部への負荷を抑えることができる。

【0016】

第７態様及び第８態様のティビアパッドの製造方法によれば、成形金型の１度の型閉じ動作で、芯材突部の内側と外側を緩衝材で覆うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】第１実施形態に係るティビアパッドの設置状況を説明するための図

【図2】ティビアパッドを下面側から見た斜視図

【図3】ティビアパッドの側断面図

【図4】（Ａ）成形金型の開いた状態の側断面図、（Ｂ）成形金型に芯材がセットされ、チップ材が充填された状態の側断面図、

【図5】（Ａ）成形金型が途中まで閉じた状態の側断面図、（Ｂ）成形金型が完全に閉じた状態の側断面図、

【図6】第２実施形態に係るティビアパッドの芯材の斜視図

【図7】ティビアパッドの斜視図

【図8】ティビアパッドの側断面図

【図9】（Ａ）成形金型の開いた状態の側断面図、（Ｂ）チップ材が充填された成形金型に芯材がセットされた状態の側断面図、

【図10】（Ａ）成形金型にセットされた芯材上にチップ材を充填した状態の側断面図、（Ｂ）成形金型が完全に閉じた状態の側断面図、

【図11】下型の分解斜視図

【図12】確認実験の実験結果を示す表

【図13】（Ａ）圧縮試験装置の側断面図、（Ｂ）圧縮試験装置で用いた踵形状を模した圧縮治具の平面図

【図14】各実験例の荷重対変位量のエネルギー吸収特性を示すグラフ

【図15】各比較実験例の垂直入射吸音率を示すグラフ

【発明を実施するための形態】

【0018】

［第１実施形態］
以下、図１～図５を参照して、本開示のティビアパッド１０に係る第１実施形態について説明する。図１に示されるように、本実施形態のティビアパッド１０は、車両９０の前部座席の前方の床面のうち乗員Ｊの足が配置され得る範囲に複数枚敷設されている。なお、ティビアパッド１０の上にはフロアカーペット９３が敷設されている。以下、ティビアパッド１０における車両９０の車幅方向を「ティビアパッド１０の横方向Ｈ１」、ティビアパッド１０における車両９０の前後方向を「ティビアパッド１０の縦方向Ｈ２」といいうこととする。

【0019】

図２及び図３に示すように、ティビアパッド１０は、緩衝材３０に芯材１１が埋設された構造をなしている。芯材１１は、例えば、ポリエチレン、ポリプレピレン等の合成樹脂の射出成形品であって、縦方向Ｈ２と直交する断面が、複数の台形波を有する波形状をなし、芯材１１の縦方向Ｈ２の全体に亘って延びる断面台形の複数（例えば、２つ）の芯材突部２０を有する。なお、芯材１１の全体及び各芯材突部２０は、何れも左右対称な形状をなしている。

【0020】

ティビアパッド１０のうち断面形状である台形波の谷底に位置する複数の平板部分は、特許請求の範囲に記載のプレート部１２になっている。換言すれば、芯材１１は、平板状のプレート部１２の横方向Ｈ１の複数箇所を上方に突出させてブリッジ構造の複数の芯材突部２０を備えた構造をなしている。また、芯材１１の両側部では、プレート部１２の側縁部から側部直立壁１３が直立していて、それら側部直立壁１３と芯材突部２０とが同じ高さになっている。また、芯材突部２０の上壁２２は、芯材突部２０の両隣のプレート部１２より幅狭になっている。

【0021】

なお、本実施形態では、芯材突部２０がプレート部１２から上方に突出しているが、芯材突部２０がプレート部１２から下方に突出した構造としてもよいし、上下の両方に突出した構造としてもよい。

【0022】

緩衝材３０は、図３に示すように、芯材１１の全体の上方に積層され、緩衝材３０の上面は、芯材１１の上面より上方に位置し、芯材１１の上面と平行な平坦面になっている。また、緩衝材３０は、各芯材突部２０の内部にも充填され、芯材突部２０内の緩衝材３０の下面と芯材１１の下面（詳細には、プレート部１２の下面）とが面一に配置されている。緩衝材３０のうち芯材１１の上面より上側の層（以下、「緩衝材層３１」という）の厚みは、１［ｍｍ］以上になっている。なお、本実施形態では、芯材１１の１対の側部起立壁１３は、外側面が緩衝材３０から露出しているが、緩衝材３０で覆われていてもよい。また、緩衝材層３１の厚さは、１～３［ｍｍ］が好ましい。

【0023】

緩衝材３０は、発泡ウレタンチップを含んだチップ材４０をバインダーで結合した結合体であり、次述する成形金型５０にチップ材４０を充填して加熱プレスすることで成形されかつ芯材１１に固着されている。具体的には、本実施形態で用いられる発泡ウレタンチップは、例えば、半硬質ウレタン発泡体であって、平均粒径３～１０［ｍｍ］、密度は１５～３５［ｋｇ／ｍ^３］であり、圧縮成形した後の密度は５０～６０［ｋｇ／ｍ^３］である。バインダーは、例えば、ウレタンプレポリマーや、メチレンジフェニルジイソシアネート等、発泡ウレタンチップを圧縮成形する際に用いられる公知のものを使用することができる。バインダーの混合割合は、１０～１５［％］が好ましい。

【0024】

なお、発泡ウレタンチップは、硬質ポリウレタンフォームであってもよいし、軟質ポリウレタンフォームであってよい。

【0025】

ティビアパッド１０は、図４及び図５に示された成形金型５０を使用して製造される。その成形金型５０は、所謂、プレス成形金型であって、下型５２に対して上型５１が昇降するようになっている。

【0026】

下型５２は、例えば、平面形状が四角形の凹部５３Ａを有する固定ベース５３と、凹部５３Ａに収容されて昇降可能に支持された可動ベース６０とを有する。また、可動ベース６０は、固定ベース５３に備えた第１と第２のストッパ５３Ｓ１，５３Ｓ２との当接によって可動範囲の上端位置と下端位置とに位置決めされ、固定ベース５３と可動ベース６０とに間に設けられた圧縮コイルバネ５５にて可動範囲の上端位置に付勢されている。

【0027】

なお、圧縮コイルバネ５５は、特許請求の範囲の「付勢部材」に相当する。付勢部材は、圧縮コイルバネ５５に限定されるものではなく、例えば、油圧シリンダやガスを密閉した空気バネであってもよい。

【0028】

可動ベース６０の上面には、芯材１１が丁度収容される角溝構造の成形凹部６１が形成され、成形凹部６１の底面が、芯材１１が載置される載置面６１Ａになっている。載置面６１Ａには、芯材１１の複数の芯材突部２０に対向する角溝状の複数の載置面凹部６２が形成されている。なお、成形凹部６１及び複数の載置面凹部６２の長手方向の両端部は、固定ベース５３の１対の内側面によって閉塞されている。

【0029】

各載置面凹部６２内には、底板５４がそれぞれ受容されている。底板５４は、特許請求の範囲の「底面形成部材」に相当し、載置面凹部６２と同一幅の帯板状をなして載置面凹部６２に嵌合している。底板５４は、載置面凹部６２の底面に設けられた貫通孔６３を通る支柱５６に支持されて、固定ベース５３の凹部５３Ａの底面に固定されている。そして、可動ベース６０が可動範囲の上端位置に配置されたときには、載置面凹部６２内の底面に重なり(図４（Ａ）参照）、可動ベース６０が下端位置に配置されたときには、底板５４の上面と載置面６１Ａとが面一に配置される（図５（Ｂ）参照）。また、載置面凹部６２内の体積は、芯材突部２０の内側の空間の体積より大きくなっている。

【0030】

上型５１は、成形凹部６１全体を覆う平板の下面から成形凹部６１内に丁度嵌合される平面形状が四角形の段付突部５１Ａを備えた構造をなしている。

【0031】

ティビアパッド１０の製造方法は、以下の通りである。先ずは、予め成形された芯材１１と、発泡ウレタンチップとバインダーとを含んだチップ材４０を用意する。そして、図４（Ａ）に示すように、成形金型５０を加熱してから型開きし、可動ベース６０が可動範囲の上端位置に配置された状態にして、図４（Ｂ）に示すように、複数の載置面凹部６２にチップ材４０を満杯に充填する（第１充填工程）。

【0032】

次いで、芯材１１を載置面６１Ａに載置し（載置工程）、その芯材１１の上にチップ材４０を成形凹部６１に対して満杯になるように充填する（第２充填工程）。この状態で、図５（Ａ）に示すように、上型５１を降下させて成形金型５０を型閉じし、その上型５１により可動ベース６０を圧縮コイルバネ５５に抗して下端位置まで押し下げ、底板５４を載置面凹部６２内で相対的に上昇させてチップ材４０を芯材突部２０内に押し込む。そして、上型５１と可動ベース６０と複数の底板５４とによりチップ材４０を加熱プレスする（プレス工程）。そして、型開きをしてティビアパッド１０を取り出す。以上により、図２に示したティビアパッド１０が完成する。

【0033】

本実施形態に係るティビアパッド１０の構成及びその製造方法に関する説明は以上である。次に、ティビアパッド１０及びその製造方法の作用効果について説明する。

【0034】

本実施形態のティビアパッド１０の緩衝材３０は、予め発泡させた発泡ウレタンチップを含んだチップ材４０の結合体であるので、緩衝材３０の成形時には発泡させずに製造することができる。即ち、本実施形態のティビアパッド１０は、上述した製造方法のように、成形金型５０の内部に芯材１１を配置すると共に発泡ウレタンチップを含んだチップ材４０を充填して加熱プレスすることで製造することができる。これにより、従来問題になっていた緩衝材３０の外面の異形凹部の発生が抑えられ、ティビアパッド１０の外観品質が安定する。それでいて、緩衝材３０は、従来のティビアパッド１０の緩衝材３０と同様に発泡構造をなしているので、緩衝効果と共に吸音効果も奏する。また、成形金型５０を上述の通り、可動ベース６０を備えた構造にすることで、成形金型５０の１度の型閉じ動作で、芯材１１の芯材突部２０の内部と外側の両側を緩衝材３０で覆うことができる。

【0035】

また、図１に示すように、ティビアパッド１０は、車両９０の床面に敷設されて乗員Ｊの脚部の下に配置される。そして、車両９０が衝突して乗員Ｊの脚部（特に踵）が車両９０の床面に押し付けられたとき、その負荷を受け止める。その際、本実施形態のティビアパッド１０では、複数の芯材突部２０の先端が緩衝材層３１で覆われているので、芯材突部２０の先端が露出しているものに比べて、乗員Ｊの脚部が受ける初期の衝撃が緩和される。そして、脚部からの押圧力によりティビアパッド１０の芯材突部２０及び緩衝材３０の両方が圧縮変形又は圧縮破壊されて衝撃を吸収し、脚部への衝撃が緩和される。

【0036】

［第２実施形態］
以下、本開示の第２実施形態を図６～図１１を参照して説明する。図６に示すように、本実施形態のティビアパッド１０Ｖの芯材１１Ｖは、四角形の板状のプレート部１４に複数の角形開口１５を備えている。複数の角形開口１５は、正方形をなして、プレート部１４の縦横に等間隔に行列状に並べられている。その結果、プレート部１４全体は格子状になっている。そして、各角形開口１５を上方から覆うように複数のブリッジ構造の芯材突部１６が備えられている。

【0037】

具体的には、芯材突部１６は、角形開口１５の対向する１対の対向辺の間に差し渡されるように形成されて、角形開口１５の残りの１対の対向辺の対向方向に開口する側面開口１６Ａを備える。そして、隣合う芯材突部１６の側面開口１６Ａ同士が対向しないように交互にブリッジ構造の向きを９０度変えて並んでいる。詳細には、図８に示すように、芯材突部１６を構成する壁部は、プレート部１４と略同一の厚さをなしている。また、芯材突部１６を側面開口１６Ａ側から見ると、左右対称の斜辺と上壁１７とを有した台形の上側両角部をＲ面取りした形状をなしている。さらには、芯材突部１６を構成する壁部の幅は、両下端部が角形開口１５の各辺と同じになっていて、上端部に向かうに従って徐々に幅狭になっている。そして、図６に示すように、芯材１１Ｖ全体は、縦横の何れの方向から見ても同じ形状をなしている。

【0038】

図７に示すように、芯材１１Ｖのうちプレート部１４より上側は、プレート部１４と同一の平面形状を有する直方体状の緩衝材３０に埋設されている。また、緩衝材３０は各芯材突部１６の内部にも充填され、芯材突部１６の内側の緩衝材３０の下面とプレート部１４の下面とが面一に配置されている。また、この緩衝材３０は、前記第１実施形態のティビアパッド１０の緩衝材３０と同様に、発泡ウレタンチップを含むチップ材４０の結合体になっている。

【0039】

図９～図１１には、本実施形態のティビアパッド１０Ｖを製造するための成形金型５０Ｖが示されている。この成形金型５０Ｖは、第１実施形態の成形金型５０に対し、下型５２Ｖの構成が異なる。以下、成形金型５０Ｖのうち前記第１実施形態の成形金型５０と異なる構成についてのみ説明する。

【0040】

図１１に示すように、この成形金型５０Ｖの載置面６１Ａには、芯材１１Ｖの複数の角形開口１５と重なるように断面四角形の複数の載置面凹部６２Ｖが行列状に並べられて可動ベース６０Ｖを上下に貫通している。また、図９（Ａ）に示すように、各載置面凹部６２Ｖには、丁度嵌合される四角形の柱状体５４Ｖ（特許請求の範囲の「底面形成部材」に相当する）が嵌合され、固定ベース５３の凹部５３Ａの底面から起立している。そして、図９（Ａ）に示すように、可動ベース６０Ｖが可動範囲の上端位置に配置されたときには、各柱状体５４Ｖが各載置面凹部６２Ｖの下端に位置し、図１０（Ｂ）に示すように、可動ベース６０Ｖが可動範囲の下端位置に配置されたときには、各柱状体５４Ｖが各載置面凹部６２Ｖの上端に位置して柱状体５４Ｖの上面と載置面６１Ａとが面一になる。なお、図１１においては第１と第２のストッパ５３Ｓ１，５３Ｓ２は省略されている。

【0041】

本実施形態のティビアパッド１０Ｖの製造方法も、第１実施形態のティビアパッド１０の製造方法と同様に、先ずは、図９（Ａ）に示す成形金型５０Ｖの複数の載置面凹部６２Ｖにチップ材４０を満杯に充填してから（第１充填工程）、図９（Ｂ）に示すように、芯材１１Ｖを載置面６１Ａに載置する（載置工程）。そして、図１０（Ａ）に示すように、芯材１１Ｖの上にチップ材４０を成形凹部６１に対して満杯になるように充填し（第２充填工程）、図１０（Ｂ）に示すように、上型５１を降下させて成形金型５０Ｖを型閉じて可動ベース６０を可動範囲の下端位置まで押し下げ、チップ材４０を加熱プレスする（プレス工程）。そして、成形金型５０Ｖを型開きし、ティビアパッド１０Ｖを取り出す。以上により、図７に示したティビアパッド１０Ｖが完成する。

【0042】

本実施形態に係るティビアパッド１０Ｖの構成及び製造方法に関する説明は以上である。本実施形態のティビアパッド１０Ｖによれば、ブリッジ構造の芯材突部１６が交互に向きを変えて並んでいるので、ティビアパッド１０Ｖを押圧する方向が、ティビアパッド１０Ｖの厚さ方向に対して任意の方向に傾斜していても安定して押圧によるエネルギーを吸収することができ、乗員Ｊの脚部への負荷を抑えることができる。

【0043】

［確認実験］
上記実施形態のティビアパッド１０，１０Ｖについて、ティビアパッドの構成、緩衝材３０の材料を適宜変更して、試験サンプル（実験例１，２、及び比較実験例１～４）を作成し、衝撃吸収性、吸音性、成形性の評価実験を行った。具体的には、図１２に示すように、実験例１，２の試験サンプルは、芯材を備え、緩衝材として発泡ウレタンチップを含むチップ材の結合体を備えると共に、芯材突部の先端に緩衝材のみからなる緩衝材層を備える構成とした。実験例１，２の試験サンプルの芯材の形状は、それぞれ、連続２本ビード（上記第１実施形態の芯材１１の形状）、不連続組合せビード（上記第２実施形態の芯材１１Ｖの形状）とした。また、比較実験例１の試験サンプルは、実験例１の試験サンプルと同じ材料から構成されるが、芯材突部の先端に緩衝材層を備えない構成とした。比較実験例２～４の試験サンプルは、芯材を備えない構成とし、緩衝材をそれぞれ、発泡ウレタンチップを含むチップ材の結合体、硬質ウレタンフォーム、ビーズ発泡ポリプロピレン（ＥＰＰ）とした。

【0044】

各実験例に使用される芯材はポリプロピレンを材料とし、板厚は０．６［ｍｍ］とした。また、発泡ウレタンチップは、密度２２［ｋｇ／ｍ^３］の半硬質チップウレタンを使用し、加熱プレス成形により緩衝材の密度を５３［ｋｇ／ｍ^３］とした。芯材のうち、連続２本ビードの芯材突部の高さは３７［ｍｍ］、芯材突部の開口幅と芯材突部同士の間隔は３０［ｍｍ］、上壁の幅は、１６．１［ｍｍ］のものを使用した。また、不連続組合せビードの芯材突部の高さは３７［ｍｍ］、芯材突部の開口幅は３０［ｍｍ］、芯材突部同士の間隔は１０［ｍｍ］、上壁の幅は、１６．１［ｍｍ］のものを使用した。

【0045】

衝撃吸収性の評価は、以下の手順で行った。 各試験サンプルを１５０［ｍｍ］×１５０［ｍｍ］に切り出し、図１３（Ａ）に示すような圧縮試験装置７０で圧縮を行った。具体的には、試験片８０を保持台７２に載置し、試験片８０の上にフロアカーペット９３を想定したマット材８１を載せて、想定される平均的な体格の乗員Ｊの踵の大きさを想定し、図１３（Ｂ）に示すような形の圧縮治具７１を用いて、圧縮速度１５ｍｍ／分で、圧縮される変位量とその時の圧縮荷重を読み取り、荷重対変位量のエネルギー吸収特性を求めた。

【0046】

図１４には、各実験例の荷重対変位量のエネルギー吸収特性が示されている。発泡ウレタンチップの緩衝材のみで構成される比較実験例２の試験サンプルでは、荷重対変位量における荷重の立ち上がりが緩やかである。これでは、大きな衝撃荷重を吸収するには、大きな変位量が必要となり、狭い間隔に配置されるティビアパッドでは、脚部への衝撃を十分に緩和できない虞があり、不適であるといえる。

【0047】

これに対して、実験例１，２、及び比較実験例１，３の試験サンプルは、初期に荷重が急激に立ち上がった後に一定荷重を維持しつつ変形している。これは、狭い間隔内においても初期段階で衝突荷重の吸収量の増加率が大きくなり、その後の荷重が安定することから、ティビアパッドに適しているといえる。但し、比較実験例１の試験サンプルでは、初期の荷重の立ち上がり時の振幅が大きく、ピーク値が非常に大きくなっている。これでは、初期の脚部への衝撃が大きくなってしまう。以上のことから、評価結果は、実験例１，２、及び比較実験例３の試験サンプルを良好（「〇」）とし、比較実験例２の試験サンプルは不良（「×」）とし、比較実験例１の試験サンプルは好適でない（「△」）とした。

【0048】

吸音性の評価は、緩衝材の材料そのものの吸音性で評価を行うこととし、芯材が備えられていない比較実験例２～４の試験サンプルを用いて、ＪＩＳ Ａ １４０５－２（ＩＳＯ １０５３４－２）に準拠して垂直入射吸音率を測定した。図１５には、その測定結果が示されている。評価は、一般的に吸音性が良好であると評価されている硬質ウレタンフォームと同等の吸音性能があるものを良好（「〇」）とし、硬質ウレタンフォームよりも吸音性能が劣るものを不良（「×」）とした。なお、この結果を元に、芯材が備えられている試験サンプルに対して、同じ材料の緩衝材が使用されているものを同じ結果とみなして図１２に示している。

【0049】

成形性の評価は、各試験サンプルの外観形状を目視で確認した。結果は、図１２に示され、緩衝材の外面に異形凹部が生じているものを不良（「×」）とし、異形凹部が生じていないものを良好（「〇」）とした。

【0050】

図１２には、総合評価も示されている。総合評価は、衝撃吸収性、吸音性、成形性の評価が全て良好（「〇」）のものを、良好（「〇」）とし、衝撃吸収性、吸音性、成形性の評価のうち１つでも不良（「×」）であるものを、不良（「×」）とした。以上のことから、ティビアパッドの構成は、芯材と発泡ウレタンチップを含むチップ材の結合体からなる緩衝材とからなり、かつ緩衝材層を備えるものが良好であることが確認できた。

【0051】

［他の実施形態］
（１）上記第１実施形態において、芯材１１には、複数の芯材突部２０が設けられた構成であったが、芯材突部２０が１つ設けられた構成であってもよい。

【0052】

（２）上記実施形態では、芯材突部１６，２０の先端側に緩衝材層３１が形成されていたが、プレート部１２，１４の裏面側にも緩衝材層３１が配置されていてもよい。

【0053】

また、芯材突部１６，２０の全体が緩衝材３０で埋設されていてもよく、緩衝材３０が、プレート部１２，１４の平面形状より大きくてもよい。

【0054】

（３）上記実施形態の芯材突部１６，２０は断面が台形形状をなすブリッジ構造であったが、断面が曲線形状をなすアーチ構造であってもよい。また、芯材突部１６，２０のうち上壁１７，２２だけが曲線形状をなしていてもよい。

【0055】

なお、本明細書及び図面には、特許請求の範囲に含まれる技術の具体例が開示されているが、特許請求の範囲に記載の技術は、これら具体例に限定されるものではなく、具体例を様々に変形、変更したものも含み、また、具体例から一部を単独で取り出したものも含む。

【符号の説明】

【0056】

１０ ティビアパッド
１１，１１Ｖ 芯材
１２，１４ プレート部
１５ 角形開口
１６，２０ 芯材突部
３０ 緩衝材
４０ チップ材
５０，５０Ｖ 成形金型
５１ 上型
５２，５２Ｖ 下型
５３ 固定ベース
５４ 底板（底面形成部材）
５４Ｖ 柱状体（底面形成部材）
６０，６０Ｖ 可動ベース
６１ 成形凹部
６１Ａ 載置面
６２，６２Ｖ 載置面凹部

【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】