JP2008012932A - 自動車の衝撃吸収構造 - Google Patents

Abstract

【課題】側面衝突時に車体側部のロッカー部の内側への変形を低減すると共に、ステップ部の領域における変形をできるだけ排除するようにした、自動車の衝撃吸収構造を提供する。
【解決手段】自動車の衝撃吸収構造１０において、車室ドア１１のインナーパネル１１ｂの前後方向両端下部付近の領域が、横方向に関して斜めに延びている傾斜領域１３を形成し、この傾斜領域１３の内端が、フロアパネル１４に取り付けられた骨格部材１２の側端面に対向するように配置され、側面衝突時に車室ドア１１に側方から水平方向内側へ向かう荷重が加わったとき、この傾斜領域１３の内端が骨格部材１２の側端部に支持されて傾斜領域１３が座屈することで、衝突エネルギーが吸収される。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車の衝撃吸収構造に係り、特に側面衝突時の車体側部のロッカー部の室内側への変形を低減するようにした衝撃吸収構造に関するものである。

従来、乗用車等の自動車においては、側面衝突時における衝突エネルギーを吸収するために、図３に示すような衝撃吸収構造が採用されている。図３において、衝撃吸収構造１は、自動車の車体側面に設けられたドア用開口部１ａの領域にて、この開口部１ａを閉じる車室ドア２とこの車室ドア２の閉鎖時に車室ドア２の下端が横方向外側から対向するロッカー部３とを含んでいる。

車室ドア２は、アウターパネル２ａとインナーパネル２ｂとから構成されており、これらのアウターパネル２ａ及びインナーパネル２ｂの間にて、アウターパネル２ａ側に、車両前後方向に延びるインパクトビーム２ｃが設けられている。ここで、インパクトビーム２ｃは、側面衝突評価試験で使用される評価用バリアＭＤＢの上端より下側の高さ位置に配置されている。

ロッカー部３は、車室フロアを構成するフロアパネル４の両側縁に沿って配置されており、フロアパネル４に取り付けられた横方向に延びる骨格部材としてのクロスメンバ５の両端に固定されている。ここで、ロッカー部３は、前述した評価用バリアＭＤＢの下端（地面Ｇから所定高さＨ）付近に対応する高さ位置に配置されている。

図３においては、車室ドア２の前端付近の断面が示されており、車室ドア２の後端付近では、ロッカー部３は骨格部材としてのセンターピラー下部と連結している。これによりロッカー部３は、車室ドア２の前後端付近にてそれぞれ骨格部材に対して取り付けられていることになる。

図示の場合、車体装飾のため、車室ドア２のアウターパネル２ａの下端には外装モール２ｄが取り付けられ、またインナーパネル２ｂの内面にはドアトリム２ｅが装着されていると共に、車室フロアには、フロアパネル４の上面から両側でロッカー部３の側面に沿って立ち上がるようにカーペット６が敷設され、さらにカーペット６の側縁が、ロッカー部３の上面にてスカッフプレート７により隠蔽されるようになっている。

このような構成の衝撃吸収構造１によれば、側面衝突評価において、側方から図３にて矢印Ａで示すように、水平方向に評価用バリアＭＤＢが車室ドア２に側面衝突したとき、衝突エネルギーによる荷重は、車室ドア２のインパクトビーム２ｃを介して車室ドア２の前後端に伝達され、さらに車室ドア２の前後端の下部が内側に変形してロッカー部３を介してクロスメンバ５に伝達される。その際、車室ドア２の下部及びロッカー部３が横方向内側に変形することにより、上述した衝突エネルギーが吸収される。

これに対して、特許文献１には、クロスメンバの両端付近にクラッシュボックスを固定すると共に、このクラッシュボックスに対向する車室ドアの内部に外力伝達部材を設けることにより、側面衝突時に、車室ドアに側方から加えられる衝撃をこの外力伝達部材からクラッシュボックスに伝達して、車室ドアと車体の永久変形を防止するようにした自動車が開示されている。

また、特許文献２には、上端がインパクトビームに結合されたリインフォースメントに関して、その上端部近傍及び下端部近傍の強度が中間部の強度より小さく選定された車両用ドアの側突対応構造が開示されている。
この側突対応構造においては、側面衝突時に衝撃エネルギーによる荷重がインパクトビーム又はリインフォースメントの少なくとも一方に作用したとき、先ずリインフォースメントの上端部近傍が変形することで、インパクトビームとリインフォースメントとの結合部への応力集中が回避される。これによりこの結合部の破断が防止され、リインフォースメントの下端部近傍がこの結合部を回転中心として外側に回転することが効果的に防止される。従って、車両用ドアと車体との係合が解除されにくく、不用意に車室ドアが解放されないようになっている。
特開平０７−３２３８６７号公報 特開２００５−０４１３３３号公報

ところで、前述した衝撃吸収構造１においては、車体側のロッカー部３が、評価用バリアＭＤＢの下端付近に対応する高さ位置に配置されている。このため、評価用バリアＭＤＢが側方から車室ドア２に側面衝突したとき、衝突エネルギーによる荷重がインパクトビーム２ｃから車室ドア２の前後端へ伝わり、さらに車室ドア２の前後端から車室ドア２の下縁を介して車体側のロッカー部３に伝達されることになる。従って、この荷重によって、ロッカー部３が車体の横方向内側に向かって変形することがあり、これに伴って車室ドア２も車体の横方向内側に向かって変形することがある。

これに対して、特許文献１による自動車においては、車室ドアと車体の永久変形を防止するために、車体側のクロスメンバにクラッシュボックスを設けると共に、このクラッシュボックスに対向する車室ドアの内部に、外力伝達部材を設けることにより構成されている。このため、クラッシュボックス及び外力伝達部材が必要であり、構造が複雑となり、コストが高くなってしまう。

また、特許文献２による車両用ドアの側突対応構造においては、車室ドア内のインパクトビームとリインフォースと結合部の側面衝突による破壊を防止することにより、車両用ドアと車体との係合を解除しにくく、不用意に車室ドアが解放されないようにしたものである。この場合、側面衝突時の衝撃エネルギーによる横方向の荷重は、インパクトビームを介して車体側のロッカー部に伝達されるので、前述した衝撃吸収構造１の場合と同様に、この荷重によってロッカー部３が車体の横方向内側に向かって変形することがあり、これに伴って車室ドア２も車体の横方向内側に向かって変形することがある。

さらに、例えば車体のドア用開口部１ａの下端付近に、乗降を容易にするためのステップ部を備えたミニバンタイプやリムジンタイプの自動車においては、ロッカー部付近にステップ部が配置されているので、側面衝突時に、ロッカー部及び車室ドアが横方向内側に向かって変形すると、ステップ部及びその周辺領域が損傷してしまい、ステップ部が利用できなくなることから、乗員が車外に避難しにくくなってしまう。

本発明は、以上の点に鑑み、側面衝突時に車体側部のロッカー部の内側への変形を低減すると共に、ステップ部の領域における変形をできるだけ排除するようにした、自動車の衝撃吸収構造を提供することを目的としている。

上記目的は、本発明によれば、自動車の車体側面に設けられたドア用開口部の領域にて当該開口部を閉じる車室ドア内に設けられた前後方向に延びるインパクトビームを含んでおり、側面衝突時に車室ドアに側方から加えられる衝撃をこのインパクトビームを介して車体側に伝達することにより吸収する自動車の衝撃吸収構造において、車室ドアのインナーパネルの前後方向両端下部付近の領域が横方向に関して斜めに延びている傾斜領域を形成しており、この傾斜領域の内端が、フロアパネルに取り付けられた骨格部材の側端面に対向するように配置され、側面衝突時に、車室ドアに側方から水平方向内側へ向かう荷重が加えられたとき、この傾斜領域の内端が骨格部材の側端部に支持されて傾斜領域が座屈することで衝突エネルギーが吸収されることを特徴とする。

本発明による自動車の衝撃吸収構造は、好ましくは、前記骨格部材がクロスメンバ又はピラー下部である。
フロアパネルの両側縁付近に取り付けられたロッカー部の少なくとも一部は、骨格部材及び車室ドアより下方にて横方向外側に張り出して配置されていてもよい。この場合、好ましくはロッカー部の張り出し部分の上側にステップ部を備えている。

上記構成によれば、側面衝突評価において、側方から水平方向に評価用バリアＭＤＢが車室ドアに衝突したとき、衝突エネルギーによる荷重が車室ドアのインパクトビームを介して車室ドアの前後端に伝達され、さらに車室ドアの前後端の下部におけるインナーパネルを介して車体側のクロスメンバ又はピラー下部等の骨格部材に伝達される。その際、車室ドアのインナーパネルの傾斜領域が骨格部材に支持され、衝突エネルギーによる荷重によって座屈することによって、衝突エネルギーが吸収される。また、側面衝突時の荷重はクロスメンバ等を介して車室側に分散する。

従って、側面衝突時には車室ドア内部で衝突エネルギーが吸収されることになるので、車両ボデー、特にロッカー部材が車体内側に向かって変形せず、車室内の乗員の安全がより一層確実に確保される。

フロアパネルの両側縁付近に取り付けられたロッカー部の少なくとも一部が、前記骨格部材及び車室ドアより下方にて横方向外側に張り出して配置され、ロッカー部の張り出し部分の上側にステップ部を備えている場合には、側面衝突時に車室ドアの下部が車体側のロッカー部に当接することがないので、側面衝突時に、ロッカー部の上側に備えられたステップ部が損傷することはなく、乗員がステップ部を利用して容易に車外に退避することができる。

以下、図面に示した実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は本発明による自動車の衝撃吸収構造の一実施形態の構成を示している。図１に示す自動車の衝撃吸収構造１０は、自動車の車体側面に設けられたドア用開口部１０ａの領域において、開口部１０ａを開閉可能に閉じる車室ドア１１と、この車室ドア１１の閉鎖時に車室ドア１１の下端が横方向外側から対向する骨格部材１２と、を含んでいる。

車室ドア１１は、薄い鋼板から成り互いに接合されたアウターパネル１１ａ及びインナーパネル１１ｂから構成されており、これらのアウターパネル１１ａ及びインナーパネル１１ｂの間にて、アウターパネル１１ａ側に車両前後方向に延びるインパクトビーム１１ｃが設けられている。インパクトビーム１１ｃは、例えば中空円筒状の鉄製パイプから構成され、側面衝突評価試験で使用される評価用バリアＭＤＢの上端より下側の高さ位置に配置される。

車室ドア１１は、図３に示した従来の衝撃吸収構造１における車室ドア２と比較して厚く、即ちアウターパネル１１ａとインナーパネル１１ｂとの間の間隙が大きく形成されていると共に、このインナーパネル１１ｂの下部にて、図２に示すように、その前後端付近に傾斜領域１３が形成され、さらに、前後の傾斜領域１３の間に一対の端壁１３ａにより画成された、車室内側から見て凹状の凹陥部１３ｂを備えている。これらの端壁１３ａは、実質的に自動車の横方向に沿って延びており、傾斜領域１３に所定の剛性を付与するようになっている。これらの傾斜領域１３は、それぞれ車体側のドア用開口部１０ａの前後端付近に配置された骨格部材１２に対向するようになっている。

骨格部材１２は、図１においては、車室フロアを構成するフロアパネル１４に取り付けられた横方向に延びるクロスメンバ１２ａとして構成されている。そして、骨格部材１２は、前述した評価用バリアＭＤＢの下端、すなわち地面Ｇから所定高さＨ付近に対応する高さ位置に配置されている。なお、この骨格部材１２は、クロスメンバ１２ａに限らず、フロアパネル１４に取り付けられ、横方向の剛性を備えた骨格部材であればよく、例えばセンターピラー下部や他のピラー下部であってもよい。

例えば、前席用の車室ドア１１に関しては、その前端に対応する骨格部材１２は例えばクロスメンバ１２ａであり、その後端に対応する骨格部材１２は例えばセンターピラー下部である。また、後席用の車室ドア１１に関しては、その前端に対応する骨格部材１２は例えばセンターピラー下部であり、その後端に対応する骨格部材１２は所謂Ｃピラー下部である。

図１においては、車室フロアを構成するフロアパネル１４の両側縁に沿って、それぞれロッカー部１５が配置されており、骨格部材１２としてのクロスメンバ１２ａの両端に固定されている。そして、ロッカー部１５は、その一部が骨格部材１２及び車室ドア１１より下方にて横方向外側に張り出すように、さらに前述した評価用バリアＭＤＢの下端より下方に対応する高さ位置に配置されている。これによりロッカー部１５の張り出し部分の上側にステップ部１６が画成され、車室内への乗降が容易に行なわれる。

図示の場合、車体装飾のため、車室ドア１１のアウターパネル１１ａの下端には外装モール１１ｄが取り付けられ、またインナーパネル１１ｂの内面にはドアトリム１１ｅが装着されていると共に、ドアガラス１１ｆが昇降可能に支持されている。また、車室フロアには、クロスメンバ１２ａの上側においてカーペット１７が敷設され、さらにカーペット１７の側縁がロッカー部１５の外側面に回り込んで、ステップ部１６の装飾部材１６ａにより隠蔽されるようになっている。

ステップ部１６の水平面上には、ステップ板１６ｂが備えられている。このステップ板１６ｂは、例えば金属，樹脂等から構成されており、好ましくは表面が滑り止め加工されている。

本発明実施形態による自動車の衝撃吸収構造１０は、以上のように構成されており、側面衝突評価において、側方から図１にて矢印Ａで示すように、水平方向に評価用バリアＭＤＢが車室ドア１１に側面衝突したとき、衝突エネルギーによる荷重は、車室ドア１１のインパクトビーム１１ｃを介して車室ドア１１の前後端に伝達され、さらに車室ドア１１の前後端の下部におけるインナーパネル１１ｂを介して骨格部材１２に伝達される。

その際、車室ドア１１の下部に在るインナーパネル１１ｂの傾斜領域１３が衝突エネルギーによる荷重に基づいて横方向の応力を受け、傾斜領域１３の内端が骨格部材の側端部に支持されて傾斜領域１３が座屈する。また、傾斜領域１３は、端壁１３ａにより付与された剛性に抗して座屈する。これにより、上述した衝突エネルギーが吸収されることになる。なお、車体側のロッカー部１５の張り出し部分は、骨格部材１２であるクロスメンバ１２ａより下方にて横方向外側に張り出していることから、車室ドア１１のインナーパネル１１ｂがロッカー部１５の張り出し部分に当接するようなことはない。

この場合、側面衝突時における衝撃エネルギーは、車室ドア１１内部で吸収されることになるため、車室ドア１１が車体内側に向かって変形せず、またロッカー部１５も内側に向かって変形しない。従って、車室内の乗員の安全性がより一層確実に確保され、また、ロッカー部１５の張り出し部分に設けられたステップ部１６の意匠を構成する装飾部材１６ａ及びステップ板１６ｂの損傷が低減されると共に、車室内の乗員がステップ部１６を利用して容易に車外に退避することができる。

本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施することができる。例えば、上述した実施形態においては、ロッカー部１５の張り出し部分がステップ部１６を構成しているが、これに限らず、ステップ部１６は省略されてもよい。

また、上述した実施形態においては、車室ドア１１はドア用開口部１０ａに回転式に開閉可能に構成されているが、車室ドア１１は、揺動式またはスライド式に開閉可能に構成されていてもよい。

本発明による自動車の衝撃吸収構造の一実施形態の構成を示す概略断面図である。 図１の自動車の衝撃吸収構造における車室ドアの要部を示す一部破断斜視図である。 従来の自動車の衝撃吸収構造の一例の構成を示す概略断面図である。

符号の説明

１０ 自動車の衝撃吸収構造
１０ａ ドア用開口部
１１ 車室ドア
１１ａ アウターパネル
１１ｂ インナーパネル
１１ｃ インパクトビーム
１１ｄ 外装モール
１１ｅ ドアトリム
１１ｆ ドアガラス
１２ 骨格部材
１２ａ クロスメンバ
１３ 傾斜領域
１３ａ 端壁
１３ｂ 凹陥部
１４ フロアパネル
１５ ロッカー部
１６ ステップ部
１６ａ 装飾部材
１６ｂ ステップ板
１７ カーペット

Claims (4)

1. 自動車の車体側面に設けられたドア用開口部の領域にて当該開口部を閉じる車室ドア内に設けられた前後方向に延びるインパクトビームを含んでおり、側面衝突時に車室ドアに側方から加えられる衝撃を、上記インパクトビームを介して車体側に伝達することにより吸収する自動車の衝撃吸収構造において、
   車室ドアのインナーパネルの前後方向両端下部付近の領域が、横方向に関して斜めに延びている傾斜領域を形成しており、
   この傾斜領域の内端が、フロアパネルに取り付けられた骨格部材の側端面に対向するように配置され、
   側面衝突時に、車室ドアに側方から水平方向内側へ向かう荷重が加えられたとき、この傾斜領域の内端が骨格部材の側端部に支持されて傾斜領域が座屈することで衝突エネルギーが吸収されることを特徴とする、自動車の衝撃吸収構造。
2. 前記骨格部材がクロスメンバ又はピラー下部であることを特徴とする、請求項１に記載の自動車の衝撃吸収構造。
3. フロアパネルの両側縁付近に取り付けたロッカー部の少なくとも一部が、前記骨格部材及び車室ドアより下方にて横方向外側に張り出して配置されていることを特徴とする、請求項１又は２の何れかに記載の自動車の衝撃吸収構造。
4. ロッカー部の張り出し部分の上側にステップ部を備えていることを特徴とする、請求項３に記載の自動車の衝撃吸収構造。

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