JP2009061976A - 車両構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両のドアに対する衝突が生じた場合に、ドアと車体とを強い結合強度を持って連結し、もって十分な反力で衝撃を吸収することができる車両構造を提供する。
【解決手段】 ドア１のインナ側に設けられたインパクトビーム５の内側には、ピン１０が設けられており、車両に側突が生じた場合に、インパクトビーム５の端部からピン１０が押し出される。センターピラー２には、受孔２３が形成されており、インパクトビーム５の端部から押し出されたピン１０は、受孔２３に挿入される。こうして、インパクトビーム５とセンターピラー２とが連結される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両構造に関する。

車両におけるドアのインナ側には、他車両などが側方から衝突した場合の衝撃力を吸収するためのインパクトビームが設けられている。また、このときの衝撃吸収力を大きくするために、複数本のインパクトビームを採用し、各ビームの前後各端部側にサイドドアのドアヒンジやドアロック機構が位置するように、各ビームをサイドドアの内側に互いに並列的に配設した衝撃力吸収構造がある（たとえば、特許文献１）。この衝撃力吸収構造では、サイドドアと車体とが前後の各部位においてそれぞれ複数箇所で一体化され、かつ各ビームがサイドドアと車体との一体化されている部分に延びている。このため、各部位と各サイドインパクトビームとの協働作用により、車体の側部に対する衝撃力は効果的に吸収され、衝撃力の吸収効率を高めている。
実開平５−８０８３５号公報

しかし、上記特許文献１に開示された衝撃力吸収構造では、サイドインパクトビームと車体とを一体化させるにあたってロック機構を用いている。このため、サイドインパクトビームと車体とを一体化させるに当たって、その結合強度が弱く、衝撃を吸収するための反力を車体から十分に得ることができないという問題があった。

そこで、本発明の課題は、車両のドアに対する衝突が生じた場合に、ドアと車体とを強い結合強度を持って連結し、もって十分な反力で衝撃を吸収することができる車両構造を提供することにある。

上記課題を解決した本発明に係る車両構造は、車両構造部材に取り付けられたドアと、ドアにおけるインナ側に配設されたインパクトビームと、を備える車両のドア構造において、非連結状態にあるインパクトビームと車両構造部材とを連結する連結部材が設けられているものである。

本発明に係る車両構造では、非連結状態にあるインパクトビームと車両構造部材とを連結する連結部材が設けられている。この連結部材により、車両が衝突した際に非連結状態にあったインパクトビームと車両構造部材とが強固に連結される。その結果、衝撃を吸収するための反力を車両構造部材から十分に得ることができる。したがって、車両のドアに対する衝突が生じた場合に、ドアと車体とを強い結合強度を持って連結し、もって十分な反力で衝撃を吸収することができる。

ここで、連結部材は、ドアの表面に対して直交する成分を持ってドアに衝突されたときに、インパクトビームと車両構造部材とを連結する態様とすることができる。

このように、連結部材は、ドアの表面に対して直交する成分を持ってドアに衝突されたときに、インパクトビームと車両構造部材とを連結することにより、車両が衝突した際にインパクトビームと車両構造部材とがさらに強固に連結される。このため、車両のドアに対する衝突が生じた場合に、ドアと車体とをより強い結合強度を持って連結し、もって十分な反力で衝撃を吸収することができる。

また、インパクトビームおよび車両構造部材の一方に連結部材が設けられ、インパクトビームおよび車両構造部材の他方に連結部材を受容する連結受容部が設けられている態様とすることができる。

このように、連結部材を受容する連結受容部を設けることにより、インパクトビームと車両構造部材とを確実に連結することができる。

さらに、インパクトビームは中空の長尺材からなり、連結部材がインパクトビームにおける内側に配設されており、連結部材は、インパクトビームが屈曲する際に、インパクトビームの屈曲に伴ってインパクトビームの長手方向端部から押し出される押出構造連結部材である態様とすることもできる。

このように、インパクトビームが屈曲する際に、インパクトビームの屈曲に伴ってインパクトビームの長手方向端部から押し出される押出構造連結部材であることにより、ドアに対する衝突が生じてインパクトビームが座屈し屈曲する際に押出構造連結部材と車両構造部材とが連結される。したがって、車両のドアに対する衝突が生じた場合に、確実にドアと車体とを連結させることができる。

また、押出構造連結部材は、インパクトビームの端部側よりもインパクトビームの中央側の方が、インパクトビームとの間のクリアランスが大きくされている態様とすることができる。

このように、インパクトビームの端部側よりもインパクトビームの中央側の方が、インパクトビームとの間のクリアランスが大きくされていることにより、ドアに対する衝突が生じてインパクトビームが座屈し屈曲する際に押出構造連結部材を確実に押し出すことができる。

さらに、車両に対する衝撃を検出する衝撃検出手段を備え、連結手段は、衝撃検出手段が衝撃を検出した時に、連結部材がインパクトビームと車両構造部材とを連結する衝撃検出連結手段である態様とすることができる。

このように、衝撃検出手段が衝撃を検出した時に、連結部材がインパクトビームと車両構造部材とを連結する衝撃検出連結手段とする態様によっても、連結部材によってインパクトビームと車両構造部材とを確実に連結することができる。

本発明に係る車両構造によれば、車両のドアに対する衝突が生じた場合に、ドアと車体とを強い結合強度を持って連結し、もって十分な反力で衝撃を吸収することができる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図示の便宜上、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致しない。

図１は、本発明の実施形態に係る車両構造を備える車両のドアの側面図、図１におけるＡ−Ａ線断面図、図３はインパクトビームの端部近傍の平断面図、図４はインパクトビームの平断面図である。

図１に示すように、本実施形態に係る車両構造は、車両におけるドア１を備えている。ドア１は、左前側のドアであり、ドア１の右側方（車両の前後方向後方）には、センターピラー２が設けられ、ドア１の左側方（車両の前後方向前方）にはフロントピラー３が設けられている。センターピラー２およびフロントピラー３は、本発明の車両構造部材を構成する車両骨格部材の一部であり、ドア１は、この車両骨格部材に取り付けられている。

ドア１は、ドアインナ４を備えており、ドアインナ４におけるインナ側には、ドア１の左右方向（車両の前後方向）に延在し、中空の円筒状をなすインパクトビーム５が配設されている。また、インパクトビーム５は長尺材からなり、ドア１における高さ方向中央よりもやや下側の位置に配置されており、その両端部がそれぞれブラケット６を介してドアインナ４に取り付けられている。

また、図２に示すように、センターピラー２は、上下方向に延在するセンターピラーリインホースメント２１と、センターピラーリインホースメント２１を覆うセンターサイドメンバアウタ２２とを備えている。さらに、フロントピラー３は、上下方向に延在する上下方向に延在するフロントピラーリインホースメント３１と、フロントピラーリインホースメント３１を覆うフロントアウタパネル３２とを備えている。なお、インパクトビーム５の両端部におけるフロントピラー３の断面はセンターピラー２の断面の形状に類似していることから、フロントピラー３の断面の図示を省略し、図２において、フロントピラー３の断面をセンターピラー２の断面に対応させて符号を付している。

さらに、インパクトビーム５における中空部には、本発明の連結部材であるピン１０が２本挿入されている。ピン１０は、円筒形状の胴部１１を備えており、胴部１１の先端には、尖鋭部１２が設けられている。このうちの尖鋭部１２がインパクトビーム５の端部側に配置されており、胴部１１の後端部はインパクトビーム５の長手方向ほぼ中央位置に配置されている。

さらに、胴部１１における後端部には、図４に示すように、胴部１１の端部側よりも中央部側の方がインパクトビーム５の内側面との間のクリアランスが大きくなる切欠き部１３が形成されている。切欠き部１３は、平面視した状態で車両の外側が切り欠かれて形成されており、ドアの外側から他車両等の障害物が衝突した際に切欠き部１３のテーパによってインパクトビーム５の外側に押し出されるようになっている。インパクトビーム５の内側には、２本のピン１０が配置されている。これらの２本のピン１０は、インパクトビーム５の長手方向中央位置において、その後端部を向き合わせて配置されている。そして、インパクトビーム５が座屈したときに、ピン１０がそれぞれインパクトビーム５の端部方向に押し出される押し出し構造をなしている。これらのピン１０は、本発明の押出構造連結部材となる。また、通常時（衝突が生じていないとき）には、ピン１０は、センターピラーリインホースメント２１に対して非連結状態となっている。

また、インパクトビーム５の端部と対向するセンターピラーリインホースメント２１における位置には、ピン１０が進入可能な受孔２３が形成されている。インパクトビーム５の側方からピン１０が飛び出した際、ピン１０の尖鋭部１２が受孔２３内に進入する。同様に、インパクトビーム５の端部と対向するフロントピラーリインホースメント３１における位置には、ピン１０が進入可能な受孔３３が形成されている。インパクトビーム５の側方からピン１０が飛び出した際、ピン１０の尖鋭部１２が受孔２３内に進入する。これらの受孔２３，３３が本発明の連結受容部となる。

さらに、図３に示すように、インパクトビーム５は、ブラケット６とドアインナ４との間に挟まれて配置されている。そして、インパクトビーム５の先端部は、ドアインナ４の側面部と対面する位置に配置されている。なお、図３においては、インパクトビーム５の右側端部のみについて示しているが、インパクトビーム５の左側端部においても同様にインパクトビーム５の先端部は、ドアインナ４の側面部と対面する位置に配置されている。

以上の構成を有する本実施形態に係る車両構造における作用について説明する。本実施形態に係る車両構造では、車両に側突が生じて、ドア１の表面に対して直交する成分を持ってドア１に衝突された際に、ドア１とセンターピラー２およびフロントピラー３とを強固に連結するものである。

車両に側突が生じ、大きな力がドア１に作用すると、インパクトビーム５によって衝撃を吸収するが、作用する力が大きすぎると、インパクトビーム５が座屈して屈曲する。インパクトビーム５が座屈して屈曲すると、インパクトビーム５によって反力を与えることができなくなることが懸念される。特に、インパクトビーム５が座屈して屈曲することにより、インパクトビーム５がピラーリインホースメント２１，３１の側方をすり抜け、インパクトビーム５とピラーリインホースメント２１，３１とを結合できなくなることが考えられる。

この点、本実施形態に係る車両構造におけるドア１の右側方では、図５（ａ）に示すように、インパクトビーム５の内側にはピン１０が設けられており、インパクトビーム５が座屈して屈曲すると、図５（ｂ）に示すように、ピン１０が側方に押し出される。ここで、インパクトビーム５における右側端部には、センターピラー２におけるセンターピラーリインホースメント２１に形成された受孔２３が向き合わせで配置されている。このため、図５（ｃ）に示すように、側方に押し出されたピン１０の尖鋭部１２は、ドアインナ４およびセンターサイドメンバアウタ２２を突き破る。このとき、センターピラーリインホースメント２１に形成された受孔２３に進入する。

ここで、仮にインパクトビーム５がブラケットによってドアインナの外側に配設されている場合には、インパクトビーム５がセンターピラーリインホースメント２１の側方からすり抜けてしまうことが懸念される。ここで、本実施形態においては、インパクトビーム５は、ドアインナ４とブラケット６との間に配置されている。このため、インパクトビーム５のすり抜けを防止しながら、ピン１０を受孔２３の方向へと確実に案内することができる。

したがって、インパクトビーム５がセンターピラーリインホースメント２１の側方をすり抜けないようすることができ、ピン１０を介してインパクトビーム５とセンターピラーリインホースメント２１とが強固に連結される。こうして、衝撃を吸収するための反力をセンターピラーリインホースメント２１から十分に得ることができる。よって、車両のドア１に対する衝突が生じた場合に、ドア１とセンターピラー２とを強い結合強度を持って連結し、もって十分な反力で衝撃を吸収することができる。

また、ドア１における左側方においても、同様にしてピン１０における尖鋭部１２がフロントピラーリインホースメント３１に形成された受孔３３に進入することにより、ピン１０を介してインパクトビーム５とフロントピラーリインホースメント３１とが強固に連結される。したがって、衝撃を吸収するための反力をフロントピラーリインホースメント３１から十分に得ることができる。よって、車両のドア１に対する衝突が生じた場合に、ドア１とセンターピラー２とを強い結合強度を持って連結し、もって十分な反力で衝撃を吸収することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態ではピン１０の形状として、胴部１１の先端に尖鋭部１２を設ける形状としているが、その他の形状として、図６（ａ）〜（ｄ）に示す形状とすることもできる。図６（ａ）に示すピン５１は、円筒状の胴部５１ａに円すい状の先端部５１ｂを設けた形状をなしている。また、図６（ｂ）示すピン５２は、直方体状に胴部５２ａに四角すい状の先端部５２ｂを設けた形状をなしている。さらに、図６（ｃ）に示すピン５３は、円筒状の胴部５３ａの先端に鉤部５３ｂが設けられた形状をなしている。そして、図６（ｄ）に示すピン５４は、円筒状の胴部５４ａの先端に２段の鉤部５４ｂが設けられた形状をなしている。また、これらの形状のほかの形状とすることもできる。

また、上記実施形態では、左前側のドアにインパクトビームを設ける態様について説明しているが、インパクトビームが設けられるドアとしては、前後左右のいずれのドアとすることもできる。これらの場合、上記実施形態では、センターピラーリインホースメント２１とフロントピラーリインホースメント３１との両方に受孔２３，３３を形成する態様としているが、その一方のみに受孔を形成する態様とすることもできるし、受孔を形成しない態様とすることもできる。

さらに、左右後側のドアの場合には、センターピラーにおけるセンターリインホースメントおよびクォーターピラーにおけるクォーターリインホースメントを車両構造部材とすることができる。また、左右前後のドアのほか、後方に設けられたドアにインパクトビームを設ける態様とすることができる。この場合、ドアの表面に対する直交方向は、車両の前後方向となり、リアピラーにおけるリアリインホースメントが車両構造部材となる。

また、上記実施形態では、連結部材を押し出す押出構造として、ピン１０の中央側端部に切欠き１３を形成する態様としているが、他の態様の押出構造とすることもできる。たとえば、ドア１に他車両などの障害物の衝突を検知する衝突センサを設けるとともに、インパクトビーム５内に押し出し装置を設け、衝突センサが衝突を検知した際に、押し出し装置を作動させる態様とすることもできる。

押し出し装置としては、２本のピン１０の間に、伸長方向に付勢するスプリングを収縮させた状態で介在させるとともに、このスプリングの収縮状態を解除する解除装置を設ける態様とすることができる。そして、衝突センサが衝突を検知した際に、解除装置を作動させ、スプリングを拡張させてピン１０をインパクトビーム５の端部方向に押し出す態様とすることができる。あるいは、２本のピン１０の間にインフレータを設け、衝突センサが衝突を検知した際にインフレータを作動させる態様とすることができる。さらには、２本のピン１０の間に、インパクトビーム５が変形する際の圧縮力で発泡する充填剤を設けておき、インパクトビーム５が座屈変形した際における充填剤の圧縮力でピン１０を押し出す態様とすることもできる。

他方、上記実施形態では、インパクトビーム５に連結部材となるピン１０が設けられ、車両構造部材であるピラーリインホースメント２１，３１に受孔２３，３３が形成されている態様としているが、ピラーリインホースメント２１，３１に連結部材が設けられ、インパクトビーム５に受孔が形成されていたり、双方に連結部材が設けられ、受孔が形成されていたりする態様とすることもできる。

本発明の実施形態に係る車両構造を備える車両のドアの側面図である。 図１におけるＡ−Ａ線断面図である。 インパクトビームの端部近傍の平断面図である。 インパクトビームの平断面図である。 インパクトビームが座屈する際のピンの移動状況を説明する図であり、（ａ）は座屈前のインパクトビーム中央部の平断面図、（ｂ）は座屈後のインパクトビーム中央部の平断面図、（ｃ）は座屈後のインパクトビーム端部の平断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、いずれもピンの変形例を示す図であり、（ａ）、（ｂ）は斜視図、（ｃ）、（ｄ）は側断面図である。

符号の説明

１…ドア、２…センターピラー、３…フロントピラー、４…ドアインナ、５…インパクトビーム、６…ブラケット、１０，５１〜５４…ピン、１１…胴部、１２…先鋭部、１３…切欠き部、２１…センターピラーリインホースメント、２２…センターサイドメンバアウタ、２３…受孔、３１…フロントピラーリインホースメント、３２…フロントアウタパネル、３３…受孔。

Claims (6)

1. 車両構造部材に取り付けられたドアと、前記ドアのインナ側に配設されたインパクトビームと、を備える車両のドア構造において、
   非連結状態にある前記インパクトビームと車両構造部材とを連結する連結部材が設けられていることを特徴とする車両構造。
2. 前記連結部材は、前記ドアの表面に対して直交する成分を持って前記ドアに衝突されたときに、前記インパクトビームと前記車両構造部材とを連結する請求項１に記載の車両構造。
3. 前記インパクトビームおよび前記車両構造部材の一方に前記連結部材が設けられ、前記インパクトビームおよび前記車両構造部材の他方に前記連結部材を受容する連結受容部が設けられている請求項１または請求項２に記載の車両構造。
4. 前記インパクトビームは中空の長尺材からなり、前記連結部材が前記インパクトビームにおける内側に配設されており、
   前記連結部材は、前記インパクトビームが屈曲する際に、前記インパクトビームの屈曲に伴って前記インパクトビームの長手方向端部から押し出される押出構造連結部材である請求項１または請求項２に記載の車両構造。
5. 前記押出構造連結部材は、前記インパクトビームの端部側よりも前記インパクトビームの中央側の方が、前記インパクトビームとの間のクリアランスが大きくされている請求項４に記載の車両構造。
6. 前記車両に対する衝撃を検出する衝撃検出手段を備え、
   前記連結手段は、前記衝撃検出手段が衝撃を検出した時に、前記連結部材が前記インパクトビームと前記車両構造部材とを連結する衝撃検出連結手段である請求項１〜請求項５のうちのいずれか１項に記載の車両構造。

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