JP2010143553A - 自動車用ドア - Google Patents

Abstract

【課題】衝突時に荷重の立ち上がりが早くかつ荷重特性が安定している衝撃対応パッドを備えた自動車用ドアを提供する。
【解決手段】ドアの内部に衝撃対応パッド２０が配置されている。この衝撃対応パッド２０は、ベース部材３０と、ベース部材３０から車体外側に向って車体の幅方向に延出する外側リブ群３１と、ベース部材３０から車体内側に向って車体の幅方向に延出する内側リブ群３２とを含んでいる。外側リブ群３１は、上下方向に沿う複数の樹脂リブ４１と、樹脂リブ４１に対して直角をなす複数の樹脂リブ４２とによって構成されている。これら樹脂リブ４１，４２は、階段状に幅が小さくなる段部４５，４６，４７を有している。内側リブ群３２は、上下方向に沿う複数の樹脂リブ６１と、樹脂リブ６１に対して直角をなす複数の樹脂リブ６２とによって構成されている。これら樹脂リブ６１，６２は、階段状に幅が小さくなる段部６５，６６，６７を有している。
【選択図】 図５

Description

本発明は、乗員保護性能を高めることができる自動車用ドアに関する。

自動車のドアの内部に、衝突に対する乗員保護性能を高めるために、例えば下記特許文献１に記載されているように、衝撃対応パッドが設けられていることがある。衝撃対応パッドは、例えば側面衝突時に車体外側から入力する荷重によってドアのアウタパネルが車体内側に変形したときに、衝撃対応パッドがいち早く乗員の腰部等を車体内側に向けて押すことにより、障害物やアウタパネル等の硬い部材が乗員に当たるまでの時間を遅らせる機能を有している。特許文献１に開示されている衝撃対応パッドは、車体の幅方向に断面が一定の樹脂製の格子状リブを有している。
特開２００８−１７４１７４号公報

前記特許文献１に開示されている格子状リブからなる衝撃対応パッドは、荷重の立ち上がりが早い反面、格子状リブの破壊荷重を超えると破壊が一気に進むため、ストロークが一定のレベルを超えると荷重の落ち込みが大きくなる傾向があり、特性が不安定になりやすいという問題があった。

従って本発明の目的は、ドアに衝突荷重が入力したときの荷重の立ち上がりが早く、かつ荷重特性が安定している衝撃対応パッドを有する自動車ドアを提供することにある。

本発明は、ドアのアウタパネルと車内側のドアトリム部材との間に配置される衝撃対応パッドを備えた自動車用ドアであって、前記衝撃対応パッドは、前記ドアの内部に固定されるベース部材と、前記ベース部材に基端が固定され、先端側が前記ベース部材から車体の幅方向に延出し、前記基端から先端に向って剛性が段階的に小さくなる剛性変化部を有する板状の樹脂リブを前記ベース部材に複数配置してなるリブ群とを備えている。

この発明の１つの形態では、前記リブ群は、車体の前後方向に対して第１の角度をなす第１の樹脂リブと、該第１の樹脂リブに対し第２の角度をなす第２の樹脂リブとによって構成されている。また前記ベース部材の前記アウタパネルと対向する側に、前記第１の樹脂リブと第２の樹脂リブからなる外側リブ群が設けられ、前記ベース部材の前記ドアトリム部材と対向する側に、前記第１の樹脂リブと第２の樹脂リブを有する内側リブ群が設けられていてもよい。

前記樹脂リブの前記剛性変化部の一例は、該樹脂リブの基端から先端に向って幅が階段状に小さくなる複数の段部間に形成されている。また前記外側リブ群を構成する各樹脂リブの前記段部の長さと、前記内側リブ群を構成する各樹脂リブの前記段部の長さが互いに異ならせるとよい。さらに前記樹脂リブの前記段部が、該樹脂リブの基端から先端に向って厚さが次第に小さくなっていてもよい。

本発明の自動車用ドアによれば、ドアに衝突荷重が入力しアウタパネルが車内側に向って変形したとき、前記リブ群を構成している各樹脂リブが荷重に応じて先端側から順次折れる。このような樹脂リブがベース部材に多数配置されていることにより、折れタイミングに位相差をもたせることができるため、荷重の立ち上がりが早く、しかも折れモードをコントロールすることが可能である。しかもこの衝撃対応パッドは、ストロークが増大しても荷重の落ち込みを小さくすることができ、衝突形態（例えば車体側面からの衝突や斜め方向からの衝突）にかかわらず安定した荷重特性を発揮することができる。このため、万一の衝突が発生したときに乗員の腰部を望ましい状態で車体内側に向って押すことができる。

以下に本発明の一実施形態について、図１から図６を参照して説明する。
図１は自動車のドア１０の一例を示している。図２に示すようにドア１０は、金属製のアウタパネル１１と、金属製のインナパネル１２と、樹脂製のドアトリム部材１３と、昇降可能なドアガラス１４（図１に示す）などを含んでいる。ドア１０の内部には、ドアガラス１４を上下方向に駆動するための昇降機構（ウインドレギュレータ）１５やサイドインパクトバー１６などが配置されている。ドア１０の前端部にヒンジ部材１７が設けられている。

図１中の矢印Ｘが車体前後方向を示し、矢印Ｙが上下方向を示している。図２中の矢印Ｚが車体の幅方向である。アウタパネル１１はドア１０の車外側の壁面を構成している。ドアトリム部材１３はドア１０の車内側の壁面を構成している。

ドア１０の内部に衝撃対応パッド２０が設けられている。衝撃対応パッド２０は、ドア１０の下部の後部寄りの位置、すなわちドア１０の横に配置されているシート（図示せず）に着座した乗員の腰部と対応した位置に設けられている。この衝撃対応パッド２０は、アウタパネル１１とドアトリム部材１３との間において、サイドインパクトバー１６の車内側に位置し、略垂直の姿勢となるように固定用部材２１（図２に一部を示す）によってインナパネル１２に取付けられている。

衝撃対応パッド２０は、ドア１０の内側に固定されたベース部材３０を有している。ベース部材３０のアウタパネル１１と対向する側に、外側リブ群３１が設けられている。ベース部材３０のドアトリム部材１３と対向する側に、内側リブ群３２が設けられている。

図３は外側リブ群３１を示している。図４は外側リブ群３１と内側リブ群３２を示している。外側リブ群３１は、車体の前後方向Ｘに沿う線分Ｘ´（図３に示す）対して第１の角度θ１（例えば９０°）をなすように配置された板状の第１の樹脂リブ４１と、第１の樹脂リブ４１に対し第２の角度θ２（例えば９０°）をなすように配置された第２の樹脂リブ４２とによって構成されている。

本実施形態の場合、第１の樹脂リブ（上下方向のリブ）４１と第２の樹脂リブ（水平方向のリブ）４２は、互いに直角（９０°）の関係となるように、互いに独立してベース部材３０に固定されている。図５に示すように樹脂リブ４１，４２の基端４１ａ，４２ａは、それぞれベース部材３０に固定されている。各樹脂リブ４１，４２の先端４１ｂ，４２ｂ側は、それぞれ車体外側に向って車体の幅方向Ｚに延出している。

樹脂リブ４１，４２はベース部材３０と一体に成形されている。ただし樹脂リブ４１，４２をベース部材３０とは別体に製作し、ベース部材３０に接着あるいは挿着等の固定手段によって固定してもよい。ベース部材３０と樹脂リブ４１，４２の材料は例えばポリプロピレンや硬質ポリエチレン等の合成樹脂であり、樹脂のみによって構成されていてもよいし、あるいは樹脂中にガラス繊維等の強度調整部材を有する材料を用いてもよい。

第１の樹脂リブ４１と第２の樹脂リブ４２の形状は互いに共通である。これら樹脂リブ４１，４２は、図５と図６に一部を代表して示すように、それぞれ、基端４１ａ，４２ａから先端４１ｂ，４２ｂに向って剛性が段階的（不連続）に小さくなるように、幅が最も大きい第１段部４５と、幅が中程度の第２段部４６と、幅が最も小さい第３段部４７とを有している。ただし段部の数は４以上でもよく、要するに複数であればよい。

第１段部４５は、長さがＬ１、幅がＷ１である。第２段部４６は、長さがＬ２、幅がＷ２である。第３段部４７は、長さがＬ３、幅がＷ３である。すなわちこれらの樹脂リブ４１，４２は、基端４１ａ，４２ａから先端４１ｂ，４２ｂに向って、幅がＷ１からＷ２、Ｗ３と階段状に小さくなる複数の段部４５，４６，４７を含んでいる。そして第１段部４５と第２段部４６との間に、剛性が急変する剛性変化部５１が形成されている。また第２段部４６と第３段部４７との間に、剛性がさらに小さくなるように急変する剛性変化部５２が形成されている。

一方、内側リブ群３２は、前記の外側リブ群３１と同様に、車体の前後方向Ｘに沿う線分Ｘ´（図３に示す）に対して第１の角度（例えば９０°）をなすように配置された板状の第１の樹脂リブ６１と、第１の樹脂リブ６１に対し第２の角度（例えば９０°）をなすように配置された第２の樹脂リブ６２とによって構成されている。

本実施形態の場合、第１の樹脂リブ（上下方向のリブ）６１と第２の樹脂リブ（水平方向のリブ）６２は、互いに直角（９０度）の関係となるように、互いに独立してベース部材３０に固定されている。図５に示すように樹脂リブ６１，６２の基端６１ａ，６２ａは、それぞれベース部材３０に固定されている。各樹脂リブ６１，６２の先端６１ｂ，６２ｂ側は、それぞれ車体内側に向って車体の幅方向Ｚに延出している。

樹脂リブ６１，６２の材料は前記樹脂リブ４１，４２と同様に、例えばポリプロピレンや硬質ポリエチレン等の合成樹脂である。これら樹脂リブ６１，６２は樹脂のみによって構成されていてもよいし、あるいは樹脂中にガラス繊維等の強度調整部材を有する材料が使われてもよい。

第１の樹脂リブ６１と第２の樹脂リブ６２の形状は互いに共通である。これら樹脂リブ６１，６２は、図５と図６に一部を代表して示すように、それぞれ、基端６１ａ，６２ａから先端６１ｂ，６２ｂに向って剛性が段階的（不連続）に小さくなるように、幅が最も大きい第１段部６５と、幅が中程度の第２段部６６と、幅が最も小さい第３段部６７とを有している。ただし段部の数は４以上でもよく、要するに複数であればよい。

第１段部６５は、長さがＬ４、幅がＷ４である。第２段部６６は、長さがＬ５、幅がＷ５である。第３段部６７は、長さがＬ６、幅がＷ６である。すなわちこれらの樹脂リブ６１，６２は、基端６１ａ，６２ａから先端６１ｂ，６２ｂに向って、幅がＷ４からＷ５、Ｗ６と階段状に小さくなる複数の段部６５，６６，６７を含んでいる。そして第１段部６５と第２段部６６との間に、剛性が急変する剛性変化部７１が形成されている。また第２段部６６と第３段部６７との間に、剛性がさらに小さくなるように急変する剛性変化部７２が形成されている。

外側リブ群３１の樹脂リブ４１，４２の段部４５，４６，４７の長さと、内側リブ群３２の樹脂リブ６１，６２の段部６５，６６，６７の長さは、互いに異なっている。すなわち、車体外側を向く樹脂リブ４１，４２の第１段部４５の長さＬ１と、車体内側を向く樹脂リブ６１，６２の第１段部６５の長さＬ４は互いに異なっている（Ｌ１≠Ｌ４）。

また、樹脂リブ４１，４２の第１段部４５と第２段部４６の合計長さと、樹脂リブ６１，６２の第１段部６５と第２段部６６の合計長さも互いに異なっている（Ｌ１＋Ｌ２≠Ｌ４＋Ｌ５）。さらに、樹脂リブ４１，４２の段部４５，４６，４７の合計長さと、樹脂リブ６１，６２の段部６５，６６，６７の合計長さが互いに異なっている（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３≠Ｌ４＋Ｌ５＋Ｌ６）。なお、一方の樹脂リブ４１，４２の段部４５，４６，４７の幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３と、他方の樹脂リブ６１，６２の内側リブ群３２の段部６５，６６，６７の幅Ｗ４，Ｗ６，Ｗ７を互いに異ならせてもよい。

このように構成された衝撃対応パッド２０は、ドア１０が側方から衝突を受けてアウタパネル１１が車内側に変形したときに、樹脂リブ４１，４２，６１，６２が先端側から順次折れる。例えば衝突直後のストロークが小さいうちは、第３段部４７，６７のうちの一方が折れたのち他方が折れる。ストロークが大きくなると、第２段部４６，６６のうちの一方が折れたのち他方が折れる。さらにストロークが大きくなると、第１段部４５，６５のうちの一方が折れたのち他方が折れるといった具合である。

このように多数の樹脂リブ４１，４２，６１，６２が、剛性変化部５１，５２，７１，７２などにおいて先端側から順次折れてゆくため、荷重が大きくなるほど折れる回数が多く（一度に折れない）、ストロークの増大に対して安定した荷重特性を得ることができるとともに、大きなエネルギー吸収効果を得ることができる。

このため本実施形態の衝撃対応パッド２０を備えたドア１０は、車体側方から入力する衝突荷重によってアウタパネル１１が車体内側に向って変形したときに，衝撃対応パッド２０を介して乗員の腰をいち早く車体内側に移動させることができ、車体外側から侵入してくるアウタパネル１１や硬い障害物が乗員の身体に達するまでの時間を遅らせることができる。

また本実施形態の衝撃対応パッド２０は、全ての樹脂リブ４１，４２，６１，６２がベース部材３０に対し直角をなす方向に突出し、かつ、樹脂リブ４１，４２，６１，６２の先端４１ｂ，４２ｂ，６１ｂ，６２ｂに向って幅が階段状に小さくなるように形成されているため、樹脂によって一体成形する場合に金型の脱型を容易に行なうことができる。

図７は、本発明の第２の実施形態に係る衝撃対応パッド２０Ａを示している。この衝撃対応パッド２０Ａでは、外側リブ群３１を構成する樹脂リブ４１，４２のそれぞれの段部４５，４６，４７の板厚Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３が、基端４１ａ，４２ａから先端４１ｂ，４２ｂに向って順次小さくなっている。また、内側リブ群３２を構成する樹脂リブ６１，６２のそれぞれの段部６５，６６，６７の板厚Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６が、基端６１ａ，６２ａから先端６１ｂ，６２ｂに向って順次小さくなっている。それ以外は前記第１の実施形態の衝撃対応パッド２０と共通である。この第２の実施形態も、多数の樹脂リブ４１，４２，６１，６２が、剛性変化部５１，５２，７１，７２などにおいて先端側から順次折れてゆくため、ストロークの増大に対して安定した荷重特性を得ることができる。

図８は本発明の第３の実施形態に係る衝撃対応パッド２０Ｂを示している。この衝撃対応パッド２０Ｂは、板状の樹脂リブ４１，４２，６１，６２に、剛性変化部として機能するスリット８０あるいはノッチ（Ｖ溝）を形成することにより、基端４１ａ，４２ａ，６１ａ，６２ａから先端４１ｂ，４２ｂ，６１ｂ，６２ｂに向って剛性が段階的（不連続）に変化する剛性変化部を設けている。この場合も、衝突の際の荷重によって、樹脂リブ４１，４２，６１，６２が先端から基端に向って順次折れるようにすることができる。

なお本発明を実施するに当たって、アウタパネルやインナパネル、ドアトリム部材、樹脂リブをはじめとして、発明の構成要素の構造及び配置を適宜に変更して実施できることは言うまでもない。例えば前記実施形態ではベース部材の車外側と車内側の双方にリブ群を設けたが、ベース部材の一方側にのみリブ群を設けてもよい。また本発明の衝撃対応パッドは、ドアトリム部材の内面にドアトリム部材と一体成形してもよいし、ウインドレギュレータを艤装するためのモジュールパネルに一体成形してもよい。

本発明の第１の実施形態に係る衝撃対応パッドを備えたドアの側面図。 図１中のＦ２−Ｆ２線に沿うドアの一部の縦断面図。 図１に示されたドアの衝撃対応パッドを車体の側方向から見た側面図。 図３に示された衝撃対応パッドを上方から見た平面図。 前記衝撃対応パッドの一部を拡大して示す正面図。 前記衝撃対応パッドの一部を拡大して示す斜視図。 本発明の第２の実施形態に係る衝撃対応パッドの一部の正面図。 本発明の第３の実施形態に係る衝撃対応パッドの一部の正面図。

符号の説明

１０…ドア
１１…アウタパネル
１２…インナパネル
１３…ドアトリム部材
２０…衝撃対応パッド
３０…ベース部材
３１…外側リブ群
３２…内側リブ群
４１，４２…樹脂リブ
４５，４６，４７…段部
５１，５２…剛性変化部
６１，６２…樹脂リブ
６５，６６，６７…段部
７１，７２…剛性変化部

Claims (6)

1. ドアのアウタパネルと車内側のドアトリム部材との間に配置される衝撃対応パッドを備えた自動車用ドアであって、
   前記衝撃対応パッドは、
   前記ドアの内部に固定されるベース部材と、
   前記ベース部材に基端が固定され、先端側が前記ベース部材から車体の幅方向に延出し、前記基端から先端に向って剛性が段階的に小さくなる剛性変化部を有する板状の樹脂リブを前記ベース部材に複数配置してなるリブ群と、
   を具備したことを特徴とする自動車用ドア。
2. 前記リブ群は、車体の前後方向に対して第１の角度をなす第１の樹脂リブと、該第１の樹脂リブに対し第２の角度をなす第２の樹脂リブとによって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の自動車用ドア。
3. 前記ベース部材の前記アウタパネルと対向する側に、前記第１の樹脂リブと第２の樹脂リブからなる外側リブ群が設けられ、前記ベース部材の前記ドアトリム部材と対向する側に、前記第１の樹脂リブと第２の樹脂リブを有する内側リブ群が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の自動車用ドア。
4. 前記樹脂リブの剛性変化部は、該樹脂リブの基端から先端に向って幅が階段状に小さくなる複数の段部間に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の自動車用ドア。
5. 前記外側リブ群を構成する各樹脂リブの前記段部の長さと、前記内側リブ群を構成する各樹脂リブの前記段部の長さが互いに異なっていることを特徴とする請求項４に記載の自動車用ドア。
6. 前記樹脂リブの前記段部は、該樹脂リブの基端から先端に向って厚さが次第に小さくなっていることを特徴とする請求項４または５に記載の自動車用ドア。

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