JP2004519376A - 衝撃で変形可能な形状が改変された車両内部パネル - Google Patents

Abstract

本発明は、車両の乗員室に向かって突出した領域（２）を備え、突出部分（６）に隣接する領域におけるパネル後面に乗員に対するその衝突を減衰するスロット（６）を備えた車両用内部パネルを提供する。

Description

【０００１】
本発明は、車両の乗員室の内側に向かって配置された完全な仕上げの目に見える側面と車両のドアに向かう他方の見えない側面とを有する射出プラスチック材料製の衝撃で変形可能な形状が改変された車両内部パネルに関する。
【０００２】
このタイプのパネルは、通常ドライバの腹部にもっとも近い物品である、アームレストからなる車両の乗員室に向かう少なくとも１個の突起を有し、アームレストと胸部の間に通常は７〜１０ｍｍの距離がある。大抵の場合、これらの物品は、パネルに連結されたパネル・インサートとして生産されるが、パネルが前記突出部を備えた単一部品である可能性も排除されない。
【０００３】
本発明の文脈では、横方向の衝撃があった場合に車両の乗員に対して保護処置を施すこと、より具体的には乗員の腹部に対する保護に言及する。
【０００４】
この記載を通じて、例として、パネル・インサートを備えるパネルに言及するが、パネルが前記パネル・インサートを備えない単一部品である可能性がそれによって排除されないことがあり得ることを理解されたい。
【０００５】
周知のように、乗員が車両の乗員室に乗ると、片側には様々な物品を納めたパネル・インサートを備えるドア・パネルがある。アームレストは通常腹部の高さの位置にあり、パネル内のパネル・インサートに組み込まれる。その目的およびそれに組み込まれる物品により、アームレストは上記のようにパネル自体から約６０ｍｍ突出し、ユーザの胸部から７〜１０ｍｍの距離のところで終わる。
【０００６】
横方向の衝撃があった場合、ドアが潰れ、変形および衝撃力が内部パネルに達すると、このパネルは乗員に向かって移動し、乗員もパネルに向かって移動し、アームレストの領域が最初にちょうど腹部の高さで乗員に達することになる。
【０００７】
一連の凹部および凸部を有するパネル・インサートの形状は、パネルの残りの部分に比べて高レベルの剛性をもち、したがって乗員に接触しても、衝撃を吸収しない。パネルが所望のレベルのエネルギーを吸収せず、かつ乗員が受け入れられるより高いレベルの力を伝えるからである。
【０００８】
上記の理由で、解決しなければならない問題は、横方向の衝撃があった場合に、アームレストが乗員の胸部−腹部に侵入し、乗員に達する力および進入のレベルがある閾値限界を超えないようになる問題である。
【０００９】
知られている限りで、横方向の衝撃の場合に乗員の保護を対象とする幾つかの解決策が既にある。
【００１０】
これら解決策のうちには、ドア・ユニットの衝撃エネルギーを吸収する能力を高め、それによって乗員とサイド・パネルの間の相対加速度を低下させ、胸部にかかる衝撃力を減少させることを目的とするものもある。
【００１１】
この傾向のうちの一解決策では、少なくとも１つの追加部品をドア・パネル内でパネルの見えない側面とドアの内部シート金属の間に含める。これらの追加部品は衝撃時に圧縮および屈曲に対して可塑的に変形しそれによってエネルギーを吸収する、１組の壁、リブまたはセルからなる。
【００１２】
これらの追加部品または物品の設計において、エネルギーを許容される閾値を超えない力のレベルおよび変形で吸収しなければならないことを考慮しなければならない。
【００１３】
このやり方は、特に追加部品を製造しサブアセンブリを行う必要がある点で制限がある。これらは全て、完成したユニットのコストおよび重量を増大させるだけでなく、取外しが可能だとしても、取外しの時間をも増加させ、そのリサイクル可能性を低下させる。
【００１４】
その他に、リブの高さおよびこれが置かれる領域が、ドア・パネルと前記ドアの金属構造の間で利用できる空間によって制限される。
【００１５】
もう１つの周知の解決策は、可塑変形によりこの応用例で理想的なあるレベルの力および変形でエネルギーを吸収する能力のある材料を使用することからなる。
【００１６】
こうした材料としては、ポリウレタン・フォームおよび様々な密度の発泡ポリプロピレンがある。材料は、ブロックとしてドアの内部パネルと内部シート金属の間にも置かれてサンドイッチ構造を形成し、その有効性は追加材料内にできたオープン・セルの密度に依存する。
【００１７】
このやり方の制限は、前の場合と同じである。
【００１８】
もう１つの周知の解決策では、エネルギー発散物品を既に組み込んで単一部品に形成しておいたドア内部パネルを製造することにより、上記の製造および組立て作業を回避する。この場合、パネルの見えない側面に一連の格子状リブを設け、これらのリブは互いに連結してもしなくてもよく、衝撃の場合に可塑的に変形するセル構成をもたらす。
【００１９】
この解決策は、追加部品、サブアセンブリ、コスト上昇およびリサイクル困難という欠点はないが、ドア・パネルとドアの金属構造の間に存在する空間によって、また得られる部品の重量の増加によって制限される。
【００２０】
車両の乗員席の柱の特別な場合に、温度変動に対する性能がより安定である衝撃改変アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）やポリカーボネート／ＰＢＴ混合物など他の材料も使用される。
【００２１】
これらの材料を使用する主な目的は、衝撃の場合に、部品がもろく破断せず、したがって車両の乗員に裂傷をおそれのある鋭い縁部を作らないことである。
【００２２】
とはいえ、これらの材料は、この目的のために開発された材料がより一般に使用されるものよりコストが高いという欠点がある。
【００２３】
別の種類の解決策は、たとえば側面エアバッグまたは膨張可能筒型エアバッグを用いて、ドア・パネルに対する衝撃を減衰することにより、車両の乗員を保護するものである。
【００２４】
明らかに、これらシステムの主な欠点は、その複雑さにある。それが動作するためには、それに加速センサを取り付けなければならないが、その膨張時間に加えて、加速度センサの応答時間も非常に短くなければならないからである。さらに、側面パネルおよび一般にドア全体をシステムを収容できるように作成しなければならず、その結果、空間上の制限および設計の複雑さが生じるが、これらは全て以前の解決策よりも高いコストをもたらす。
【００２５】
本発明の目的は、乗員への衝撃を減衰しながら、何らかの追加物品のドア・パネルへの導入を必要とせず、したがってパネルとドアの内部シート金属の間に形成されるチェンバ内に存在する空間によって制限されない、ドア・パネルを提供することである。
【００２６】
本発明の他の目的は、コストおよび重量の増加を伴わないドア・パネルを提供することである。
【００２７】
本発明の他の目的は、従来のパネルと全く同様にほんの僅かな困難もなしにリサイクルできるドア・パネルを提供することである。
【００２８】
これらの目的を達成するために、本発明は、衝撃の場合に、まるでバネのように作用して、許容される閾値内の力から始めて乗員への衝撃を減衰または吸収するパネルを提起する。
【００２９】
具体的には、この解決策は、一般に、車両の乗員室の内側へ向かって最も突出し乗員に最も近接している部品である、パネル・インサートに取り付けたアームレストの領域に適用されるが、問題を引き起こす可能性のあるパネルの他の突出部分への適用も排除されるものではない。
【００３０】
前記パネル・インサートから始めて特定の形状および材料の場合に横方向の衝撃時にパネルの最も決定的な領域、その構造剛性により、アームレストが、たとえば変形しはね戻って乗員に接触するのが妨げられる領域が決定された。この衝撃が減衰されない場合、乗員が現行の規則によって許容されているよりも強い力を胸部下部に受けるからである。
【００３１】
アームレストに近接する領域部分のこの構造剛性は、その設計そのもの、高い慣性係数をもつ断面、壁の厚さ、および使用する材料のタイプから生じる。
【００３２】
このことから、前記クリティカルな部分が変形し始めるのに必要な衝撃力は大きく、一方達成される変形のレベルは低いことが導出される。
【００３３】
上記のように、パネル・インサートから最も突出した領域、通常はアームレストは、剛性の領域で囲まれており、この領域は、衝撃時に圧縮および屈曲力を受ける、すなわちその頑丈さによりこれらの部分が座屈することがない。
【００３４】
本発明の観点から、アームレストに隣接するこれらの剛性領域を、衝撃時に屈曲して座屈するように作成する場合、アームレストが弾性的に変位し、したがって前記衝撃のエネルギーの一部を吸収することが可能になる。
【００３５】
この状況を実験的に試みて、アームレストの軌跡にほぼ平行な領域におけるパネルの断面または厚さを減らすことにより、部品のこれら剛性のクリティカルな部分の頑丈さが低減し、それが屈曲および座屈の外観に有利に働くという素晴らしい結果を得た。
【００３６】
このように、パネル・インサートの形状を、アームレストに近接する領域の剛性をこのように低下させて、通常の使用中に課される他の要件に耐えるために部品がもたなければならない最低限の剛性によって設定される限度にまでパネル・インサートの頑丈さを低減させることにより、乗員に対する衝撃力を減らすことが可能なように改変する。
【００３７】
材料は、衝撃時に弾性性能領域内に止まらなければならない。すなわち、力がストップに作用した後、部品の形状がその最初の状態に戻る。
【００３８】
変形の回復は、乗員が低下した衝撃を受けた後、乗員がパネル・インサートから遠ざかり始めたときに起こり始める。
【００３９】
１組の溝またはスロットを、アームレストに近接するクリティカルな領域に作成することが好ましい。これらの溝またはスロットは、ドアの垂直面に直角な方向である最も厳しい衝撃試験の適用方向に直角な方向に作成される。
【００４０】
これらの試験において、最も厳しいのが部品の平面に直角な方向における前部衝撃試験であることを考えると、各位置において、前記溝は、前述の方向に直角な方向に、かつあらゆる場合に問題のアームレストまたは突出物品の軌跡に従って作成される。
【００４１】
溝は、ドアに向かった内部側面にのみ作成し、目に見える表面はその元の外観を保持し、その存在を示す何らの目に見えるマークや記号もない。
【００４２】
通常のように、アームレストが決定された軌跡線をもち軌跡に変更が加えられているとき、クリティカルな領域内にこの線に隣接して作成された溝は、それに平行な方向になるように調節される。
【００４３】
溝の数および深さは、材料、その厚さおよび溝が適用されるパネルによって変わる。
【００４４】
溝は、パネルの長さを通るその経路で連続していても不連続でもよく、各場合に最も適切な解決策が使用される。
【００４５】
本発明のこれらおよびその他の詳細はすべて、添付の図面で見ることができる。
【００４６】
図１によれば、乗員室に向かう側面（８）から見えるパネル（１）内のパネル・インサートは長さ約６３０ｍｍ×高さ３４０ｍｍの寸法である。その上に、パネル上の特定の線をたどるアームレスト（２）が、アームレストに隣接した剛性のクリティカルな領域（３、４、５）とともに示されている。
【００４７】
図２に示すように、アームレスト（２）はパネル・インサートの目に見える側面（８）から突出している。溝が設けられているパネル・インサートの後部側面（７）も認められる。
【００４８】
図３および４によれば、ドア・パネル内のパネル・インサート（１）の後部側面（７）に設けられた溝（６）が認められ、これらの溝がアームレストの軌跡にほぼ平行に走り、乗員がドア・パネルのパネル・インサートから遠ざかり始めたとき、乗員に対する衝撃力を変形およびこの変形からの回復によって減少させることによって衝撃に対するバネの機能を果たすことが判る。
【００４９】
次に図５を見ると、その中にアームレスト（２）が認められ、その目に見える側面（８）が完全に仕上げ済みである、パネル・インサート（１）の後部側面（７）に切り込んだ溝（６）を指摘することができる。
【００５０】
部品が射出ポリプロピレン製で、２０％の滑石を含み、壁厚が２．５ｍｍの図１に示す部品で試験を行った。
【００５１】
図３に詳細を示すこの部品は、たとえば、突出したアームレスト（２）の上に位置する部分に５つの溝またはスロット、このアームレストの下に位置する部分に別の５本の溝またはスロット、前記アームレストの上の横方向位置に２つの溝を備える。
【００５２】
これらの溝の深さはほぼ２ｍｍであり、２つの連続する溝の底部間の距離はほぼ６．５ｍｍであった。
【００５３】
このパネル・インサートで変形可能振子破砕試験を行い、溝がない場合、腹部に１６６０Ｎのピーク力を与えた。
【００５４】
剛性領域に溝を備える同じパネル・インサートで同じ試験を行ったが、ピーク力が１１００Ｎの結果を得、本発明の目的通り、溝のないパネル・インサートに比べてほぼ１／３に減少した。
【００５５】
上述のように、本発明は、パネル・インサートを備える内部パネルにも、パネル・インサートのない内部パネルにも適用される。これらの仮説のうち第１の場合、溝はパネルに設けたパネル・インサート自体に切り込まれ、第２の場合には溝はパネル本体自体にある。
【００５６】
同様に、該当する場合、本発明は、車両の乗員室の内側に向かって突出し乗員の一体性に対して危険となる可能性のある領域を備えるあらゆるタイプの車両内部パネルに適用可能なことが指摘される。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の技術が適用されるドア・パネル用のパネル・インサートの平面図である。
【図２】
図１に示した断面Ｉ−Ｉに沿った図の結果を示す図である。
【図３】
ドアに向かったパネル・インサートの側面図である。
【図４】
ドアに向かったパネル・インサートの側面図である。
【図５】
本発明によるクリティカルな領域における溝の細部を示す図である。

Claims (8)

1. 車両の乗員室の内部に向かってより突出した少なくとも１つの領域（２）、たとえばアームレストを備え、前記突出領域がその基部の軌跡に隣接した剛性領域（３、４、５）によって囲まれており、前記剛性領域が一定の厚さを有し、前記突出領域が、パネルに連結されたパネル・インサートの一部を構成し、前記パネル・インサートが、パネルの残りの部分に比べて高レベルの剛性をそれに与える一連の凹部および凸部を有する、射出プラスチック材料製の衝撃で変形可能な形状が改変された車両内部パネルであって、パネル、より具体的には、そのドアに向かう見えない側面（７）に、パネルの厚さを減らす少なくとも１本の溝（６）が切り込まれており、前記溝が前記突出領域（２）に近接した位置にあり、その軌跡をたどり、前記突出領域に隣接する剛性領域を占めることを特徴とする、衝撃で変形可能な形状が改変された車両内部パネル。
2. 溝（６）がパネル自体内に直接作成されていることを特徴とする、請求項１に記載の衝撃で変形可能な形状が改変された車両内部パネル。
3. 溝（６）がパネルに連結されたパネル・インサート（１）内に作成されており、その中に突出領域（２）が配置されることを特徴とする、請求項１に記載の衝撃で変形可能な形状が改変された車両内部パネル。
4. 前記溝が、好ましくは最も厳しい衝撃試験の方向に直角な方向に配置されていることを特徴とする、請求項１および３に記載の衝撃で変形可能な形状が改変された車両内部パネル。
5. 溝（６）が、アームレストに隣接する領域において互いに平行に配列された群として作成されていることを特徴とする、請求項１および３に記載の衝撃で変形可能な形状が改変された車両内部パネル。
6. 溝（６）がその経路全体を通じて連続していることを特徴とする、請求項１および３に記載の衝撃で変形可能な形状が改変された車両内部パネル。
7. 溝（６）が不連続であることを特徴とする、請求項１および３に記載の衝撃で変形可能な形状が改変された車両内部パネル。
8. 溝（６）が互いに分離されている数本の平行な溝からなる組としてグループ化されていることを特徴とする、請求項１および３に記載の衝撃で変形可能な形状が改変された車両内部パネル。