JP2016172511A - 車両のドア構造 - Google Patents

Abstract

【課題】衝突判定装置による衝突状態の判定を早期に且つ的確に行うことができる車両のドア構造を提供する。【解決手段】インナパネル１２に形成された貫通孔１６と、貫通孔１６を塞いだ状態で保持されるホール塞ぎ部材１７と、ホール塞ぎ部材１７と外装部材１１との間に、ホール塞ぎ部材１７とアウタパネル１１との間隔以下の長さで設けられ、アウタパネル１１の変形に伴ってホール塞ぎ部材１７を押圧する押圧部材１８と、を有する構成とする。【選択図】図２

Description

本発明は、車両の衝突状態を判定する衝突判定装置を備える車両のドア構造に関する。

従来、車両には、衝突時に乗員を保護するための乗員保護装置、例えば、エアバッグ装置が搭載されているものがある。エアバッグ装置は、様々な衝突形態に対応したものがあり、例えば、車両が側面衝突した際に、乗員と側面車体部材（例えば、サイドドア）との間にエアバッグを展開膨張させ、シートに着座している乗員の側面部分を保護するものである。

また、このようなエアバッグ装置は、車両に搭載されている衝突判定装置による判定結果に基づいてエアバッグが展開されるように構成されている。

衝突判定装置としては、例えば、車両のドアを構成するアウタパネルとインナパネルとの間の空間の圧力を検出する圧力検出部を備え、この圧力検出部の検出結果に基づいて衝突状態を判定するものがある。具体的には、圧力検出部によって検出される圧力が所定圧力（判定閾値）を超えた場合に、エアバッグを展開させる必要のある衝突状態であると判定するものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−４６８６２号公報

衝突時に乗員を適切に保護するためには、乗員保護装置を早期に作動、例えば、エアバッグを早期に展開させることが好ましく、そのためには、衝突判定装置によって衝突状態がエアバッグを展開させる必要のあるものか否かを早期に判定する必要がある。

上述のように圧力変化に基づいて衝突状態を判定する場合、圧力検出部によって圧力が検出される空間の密閉性を高めて衝突時の圧力の上昇を早めることで、衝突状態がエアバッグを展開させる必要のあるものか否かを早期に判定することができる。

しかしながら、上記空間の密閉性を高めた場合、この空間内の圧力が高まり易くなるため、エアバッグを展開させる必要のない場合でも空間内が閾値を超えて上昇してしまい、エアバッグを展開させることが必要な衝突状態であると判定する虞がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、衝突判定装置による衝突状態の判定を早期に且つ的確に行うことができる車両のドア構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の第１の態様は、車両のドアを構成するアウタパネルとインナパネルとで形成される空間の圧力を検出する圧力検出部を有し該圧力検出部の検出結果に基づいて衝突状態を判定する衝突判定装置を備える車両のドア構造であって、前記インナパネルに形成された貫通孔と、前記貫通孔を塞いだ状態で保持されるホール塞ぎ部材と、前記ホール塞ぎ部材と前記アウタパネルとの間に、当該ホール塞ぎ部材と前記アウタパネルとの間隔以下の長さで設けられ、前記アウタパネルの変形に伴って前記ホール塞ぎ部材を押圧する押圧部材と、を有することを特徴とする車両のドア構造にある。

かかる第１の態様では、ホール塞ぎ部材によって貫通孔がふさがれていることで、アウタパネルとインナパネルとで形成される空間の密閉性は比較的高くなっている。このため、衝突が起こった直後、上記空間内の圧力は早期に上昇する。このため、衝突が乗員保護装置を作動させる必要のあるものである場合、空間の圧力が早期に閾値を超える。

一方で、アウタパネルが所定量以上変形すると、ホール塞ぎ部材が押圧部材によって押圧される。これによりホール塞ぎ部材が移動して貫通孔が開口する。すなわち貫通孔は、衝突の発生から遅れて開口される。貫通孔が開口すると上記空間の密閉性は低下し空間内の圧力上昇は抑制される。例えば、自転車等がぶつかった場合等、乗員保護装置を作動させる必要のない衝突である場合、空間内の圧力の上昇速度は比較的遅いため、空間内の圧力の閾値を超えての上昇は抑制される。したがって、圧力検出部の検出結果に基づいて衝突状態を的確に判定することができる。

本発明の第２の態様は、第１の態様の車両のドア構造において、前記ホール塞ぎ部材は、前記貫通孔に嵌め込まれた状態で保持され、前記押圧部材は、前記貫通孔よりも細い直径で形成されていることを特徴とする車両のドア構造にある。

かかる第２の態様では、ホール塞ぎ部材が押圧部材によって押圧されることで貫通孔から抜け落ち貫通孔が開口する。押圧部材は貫通孔よりも細い直径で形成されているため、押圧部材によって貫通孔がふさがれることはない。

本発明の第３の態様は、第２の態様の車両のドア構造において、前記ホール塞ぎ部材と前記押圧部材とが一体的に形成されていることを特徴とする車両のドア構造にある。

かかる第３の態様では、衝突が起こった際、押圧部材によってホール塞ぎ部材が確実に押圧される。

本発明の第４の態様は、第２又は３の態様の車両のドア構造において、前記押圧部材は、当該ホール塞ぎ部材と前記アウタパネルとの間隔よりも短い長さで形成されていることを特徴とする車両のドア構造にある。

本発明の第５の態様は、第１から４の何れか一つの態様の車両のドア構造において、前記貫通孔は、前記インナパネルの車室内側の面を覆うドアトリムに設けられるアームレストよりも下方に位置することを特徴とする車両のドア構造にある。

かかる第４又は５の態様では、ホール塞ぎ部材が押圧部材によって押圧された際、貫通孔が開口されやすくなる。

以上のように本発明に係る車両のドア構造によれば、衝突判定装置による衝突状態の判定を早期に且つ的確に行うことができるようになる。

本発明の一実施形態に係る車両のドア構造を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る車両のドア構造を示す断面図である。 衝突時の圧力変化率の推移を説明するグラフである。 本発明の一実施形態に係る車両のドア構造の動作を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る車両のドア構造における衝突時の圧力変化率の推移を説明するグラフである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１及び図２に示すように、車両１には、衝突状態を判定する衝突判定装置２と、乗員保護装置としてのエアバッグ装置３と、を備えている。エアバッグ装置３は、既存の構成であるため詳細な説明は省略する。

衝突判定装置２は、圧力検出部としての圧力センサ４と、判定部５を有するＥＣＵ（電子制御ユニット）６とで構成される。圧力センサ４は、本実施形態では、車両の乗降用のドア１０に設けられている。

車両のドア１０は、車両の外板をなす外装部材であるアウタパネル１１と、アウタパネル１１の車室側に配された内装部材であるインナパネル１２とで構成されるドアパネル１３と、樹脂材料等からなりインナパネル１２の車室側に配され意匠面となるドアトリム１４と、を備えている。ドアパネル１３内の空間１５には、図示は省略するが、ドアウィンドウガラスやドアロックシステム等が収容される。そして圧力センサ４はインナパネル１２に設けられ、空間１５内の圧力を検出する。

判定部５は、車両の衝突（側突）が起こった際、この圧力センサ４の検出結果に基づいて衝突状態を判定する。車両の衝突によりアウタパネル１１が変形すると、ドアパネル１３内の空間１５の容積が減少する。空間１５の容積の減少に伴って空間１５内の圧力は大気圧から一時的に上昇する。この空間１５内の圧力変化が圧力センサ４によって検出され、判定部５はその検出結果に基づいて衝突状態を判定する。

本実施形態では、判定部５は、圧力センサ４の検出結果から空間１５内の圧力変化率を演算し、この圧力変化率の推移に基づいて衝突状態を判定している。具体的には、判定部５は、空間１５内の圧力変化率が予め設定された判定閾値を超えると、エアバッグ装置３を作動させる必要のある衝突であると判定し、車両の衝突が起こっても空間１５内の圧力変化率が判定閾値を超えない場合には、エアバッグ装置３を作動させる必要のない衝突であると判定する。そしてエアバッグ装置３は、この判定部５によってエアバッグ装置３を作動させる必要のある衝突であると判定された場合に作動するように構成されている。なお、ここでいう圧力変化率とは、衝突により上昇した空間１５内の圧力の大気圧に対する比率である。

図３に、車両の衝突が起こった際の空間１５内の圧力変化率の推移の一例を示す。例えば、走行中の車両との衝突などのように衝突速度が比較的速い衝突の場合、図３中に実線で示すように、衝突発生後、空間１５内の圧力変化率ΔＰ（ｔ）は急速に上昇し、予め設定された判定閾値ΔＰａよりも高いピーク値ΔＰ１まで上昇する。このような場合、判定部５は、空間１５内の圧力変化率ΔＰ（ｔ）がピーク値ΔＰ１まで上昇する過程で判定閾値ΔＰａに達した時刻Ｔａにおいて、エアバッグ装置３を作動させる必要のある衝突であると判定する。つまり時刻Ｔａにおいてエアバッグ装置３が作動することになる。

一方、例えば、自転車との衝突などのように衝突速度が比較的遅い衝突の場合、図３中に点線で示すように、空間１５内の圧力変化率ΔＰ（ｔ）は比較的ゆっくりと上昇し、そのピーク値ΔＰ２は、判定閾値ΔＰａよりも低い値となる。このような場合、判定部５は、エアバッグ装置３を作動させる必要のある衝突であるとは判定せず、エアバッグ装置３が作動することはない。

すなわち判定閾値ΔＰａは、エアバッグ装置３を作動させる必要のない衝突では、圧力変化率がこの判定閾値ΔＰａを超えないような値に設定されている。判定閾値ΔＰａの設定方法は、特に限定されないが、例えば、エアバッグ装置３の作動が必要な衝突試験（ＯＮ要件試験）と、エアバッグ装置３の作動が不要な衝突試験（ＯＦＦ要件試験）と、を行い、これらの試験結果に基づいて、ＯＮ要件試験のみで達する値を判定閾値ΔＰａとして設定する。

このように空間１５内の圧力変化に基づいて衝突状態を判定することで、衝突状態を的確に判定することができるが、以下に説明する本発明の車輌のドア構造を採用することで、衝突状態をより早期に判定することが可能となる。

図１及び図２に示すように、本実施形態では、ドア１０を構成するインナパネル１２には、貫通孔１６が車幅方向に亘って設けられている。この貫通孔１６は、アウタパネル１１及びインナパネル１２により構成されるドアパネル１３内の空間１５とインナパネル１２及びドアトリム１４により形成される空間とを連通する。貫通孔１６の形状は特に限定されないが、本実施形態では略円形に形成されている。また貫通孔１６を設ける位置も特に限定されないが、車両の前後方向については極力前方側であることが好ましく、上下方向についてはドア１０のドアトリム１４に設けられるアームレスト１９よりも下側であることが好ましい。すなわち貫通孔１６は、インナパネル１２の、シートに着座した乗員とは正対しない位置に設けられていることが好ましい。

この貫通孔１６は、通常時にはホール塞ぎ部材１７によって塞がれている。ホール塞ぎ部材１７は、貫通孔１６の内径と略同一の直径を有する所定長さＬ１（正面視断面長さ）の略円柱状の部材であり、貫通孔１６にはめ込まれた状態で保持されている。インナパネル１２は、この貫通孔１６以外の部分は全面が塞がれているため、貫通孔１６がホール塞ぎ部材１７によって塞がれている状態では、ドアパネル１３内の空間１５の密閉性が比較的高くなっている。

またホール塞ぎ部材１７とアウタパネル１１との間には、押圧部材１８が設けられている。押圧部材１８は、ホール塞ぎ部材１７とアウタパネル１１との間隔Ｌ２以下の長さで設けられ、アウタパネル１１の変形に伴ってホール塞ぎ部材１７を押圧する。本実施形態では、ホール塞ぎ部材１７は、所定長さ（インナパネル１２から空間１５側の長さ）Ｌ１で形成され、押圧部材１８は、ホール塞ぎ部材１７の長さＬ１よりも長くなるように形成されている。例えば、図２に示すように、押圧部材１８は、ホール塞ぎ部材１７とアウタパネル１１との間に車幅方向に亘って、その先端部がアウタパネル１１に接触する程度の長さで形成されている。つまり押圧部材１８は、車幅方向において、ホール塞ぎ部材１７とアウタパネル１１との間隔Ｌ２と同一か、間隔Ｌ２よりも若干短い長さで形成されている。なお、押圧部材１８の先端部は、アウタパネル１１に固定されていてもよいし、固定されていなくてもよい。また押圧部材１８は、アウタパネル１１とインナパネル１２内に車両前後方向にアウタパネル１１に沿って延び長手方向両端部でアウタパネル１１に取り付けられるインパクトバーに固定されていてもよい。

また押圧部材１８は、貫通孔１６の内径よりも小さい直径（軸径）を有する略円柱状の部材であり、本実施形態では、側面視でほぼ全体がホール塞ぎ部材１７とオーバラップするよう配置され、またホール塞ぎ部材１７と一体的に形成されている。

このような本実施形態の車輌のドア構造では、通常時には（衝突が起こっていない状態では）、貫通孔１６がホール塞ぎ部材１７によって塞がれている（図２参照）。そして衝突が発生しても、アウタパネル１１の変形（車室側への侵入量）が比較的少ない状態では、図４（ａ）に示すように貫通孔１６はホール塞ぎ部材１７によって塞がれた状態が保持される。本実施形態では、衝突によりアウタパネル１１が変形し始めると、それに伴って押圧部材１８によってホール塞ぎ部材１７が押圧される。ただし、ホール塞ぎ部材１７は所定長さＬ１で形成されているため、その長さ分だけ移動する間は、貫通孔１６は塞がれた状態が維持される。つまり衝突後しばらくの間は、空間１５の密閉性が高い状態が維持される。

アウタパネル１１の車幅方向における変形量が増加してホール塞ぎ部材１７の長さＬ１を超えると、図４（ｂ）に示すように、ホール塞ぎ部材１７が、アウタパネル１１の変形に伴い押圧部材１８によって押され、貫通孔１６から外れて車室側（ドアトリム１４側）へ向かうため、貫通孔１６が開口する。すなわち衝突発生後、所定時間が経過するとホール塞ぎ部材１７によって塞がれていた貫通孔１６が開口して空間１５内の密閉性が低下する。

なお、貫通孔１６の上端は、ドア１０のインナパネル１２の車室内側の面を覆うドアトリム１４に設けられるアームレスト１９の上面よりも下方に位置していることが好ましい。

ドア１０の構造において、アームレスト１９よりも上方ではドアトリム１４とインナパネル１２の間隔が極端に短くなり、ホール塞ぎ部材１７の長さＬ１に満たない場合、衝突時にドアトリム１４によって貫通孔１６が開口することが阻害される虞がある。

しかしながら、貫通孔１６の上端がアームレスト１９の上面よりも下方に位置することにより、アウタパネル１１が所定量以上変形した場合には、ホール塞ぎ部材１７をインナパネル１２及びドアトリム１４により形成される比較的広い空間へ向かわせて貫通孔１６を確実に開口させることができる。

また貫通孔１６は、ドア１０に設けられる図示しないドアウィンドウガラスを最も下方に下げてドアパネル１３内に格納させた場合の下端よりも下方に設けられている。これによりホール塞ぎ部材１７がドアウィンドウガラスに当接することがない。つまりホール塞ぎ部材１７の車室側（ドアトリム１４側）への移動が、ドアウィンドウガラスによって阻害されることがない。

図５は、貫通孔１６を塞ぐホール塞ぎ部材１７を備える実施例の構成における圧力変化率の推移と、貫通孔１６を塞ぐホール塞ぎ部材１７を備えていない比較例の構成における圧力変化率の推移と、を示す図である。

図５に示すように、衝突速度が比較的速い衝突が起きた場合（図中実線）、実施例の構成では上述のように空間１５の密閉性が高くなっているため、空間１５内の圧力変化率ΔＰ（ｔ）は時刻Ｔ１から上昇し時刻Ｔ２で判定閾値ΔＰａに達する。一方、比較例の構成では空間１５内の密閉性が低いため、空間１５内の圧力変化率ΔＰ（ｔ）は時刻Ｔ１よりも遅い時刻Ｔ３から上昇し、時刻Ｔ２よりも遅い時刻Ｔ４で判定閾値ΔＰａに達する。この結果から分かるように、実施例の構成では、比較例の構成に比べて空間１５内の圧力変化率ΔＰ（ｔ）の立ち上がりを早めることができ、早期に衝突判定を行うことができる。したがって、早期にエアバッグ装置３を作動させることができる。

一方、衝突速度が比較的遅い衝突が起きた場合（図中点線）、実施例の構成では、空間１５内の圧力変化率ΔＰ（ｔ）の立ち上がりは比較例の構成に比べて早くなる。しかしながら、衝突が起きてから所定時間が経過すると、上述のようにホール塞ぎ部材１７が貫通孔１６から外れて貫通孔１６が開口し（図４（ｂ）参照）、空間１５の密閉性が低下する。これにより圧力変化率ΔＰ（ｔ）の上昇が抑制される。したがって、実施例の構成であっても、圧力変化率ΔＰ（ｔ）は比較例の構成とほぼ同じタイミング（例えば、時刻Ｔ５付近）でピーク値に達し、そのピーク値も比較例の構成の場合とほぼ同じ値となる。したがって、実施例の構成及び比較例の構成の何れにおいても圧力変化率ΔＰ（ｔ）が判定閾値ΔＰａを超えることはなく、エアバッグ装置３が作動することはない。

なおホール塞ぎ部材１７が貫通孔１６から外れて貫通孔１６が開口するタイミングは、図５の例では、時刻Ｔ２以降であって時刻Ｔ５よりも早いタイミングであればよいが、時刻Ｔ２以降の比較的早いタイミングであることが好ましい。すなわちホール塞ぎ部材１７及び押圧部材１８は、このようなタイミングで貫通孔１６が開口するように形成されていることが好ましい。これにより、エアバッグ装置３をより適切に作動させることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能なものである。

例えば、ホール塞ぎ部材及び押圧部材は、上述の実施形態の構成に限定されるものではなく、衝突後に遅れて貫通孔を開口させることができるものであればよい。特に押圧部材をインパクトバーに対向する位置に設けた場合には、衝突時の衝撃がまずはインパクトバーで吸収され、その後押圧部材へと伝わるため望ましい。

また上述の実施形態では、インナパネルに一つの貫通孔を形成した構成について説明したが、貫通孔を複数個設け、各貫通孔を上述のようにホール塞ぎ部材で塞ぐようにしてもよい。また一つの貫通孔及びホール塞ぎ部材に対して複数の押圧部材を設けてもよい。

また上述の実施形態では、判定部がドアパネルの空間内の圧力変化率から衝突状態を判定する例を説明したが、上記空間内の圧力変化率ではなく、例えば、空間内の圧力値から衝突状態を判定することもできる。

１ 車両
２ 衝突判定装置
３ エアバッグ装置
４ 圧力センサ
５ 判定部
１０ ドア
１１ アウタパネル
１２ インナパネル
１３ ドアパネル
１４ ドアトリム
１５ 空間
１６ 貫通孔
１７ ホール塞ぎ部材
１８ 押圧部材
１９ アームレスト

Claims (5)

1. 車両のドアを構成するアウタパネルとインナパネルとで形成される空間の圧力を検出する圧力検出部を有し該圧力検出部の検出結果に基づいて衝突状態を判定する衝突判定装置を備える車両のドア構造であって、
   前記インナパネルに形成された貫通孔と、
   前記貫通孔を塞いだ状態で保持されるホール塞ぎ部材と、
   前記ホール塞ぎ部材と前記アウタパネルとの間に、当該ホール塞ぎ部材と前記アウタパネルとの間隔以下の長さで設けられ、前記アウタパネルの変形に伴って前記ホール塞ぎ部材を押圧する押圧部材と、を有する
   ことを特徴とする車両のドア構造。
2. 請求項１に記載の車両のドア構造において、
   前記ホール塞ぎ部材は、前記貫通孔に嵌め込まれた状態で保持され、
   前記押圧部材は、前記貫通孔よりも細い直径で形成されている
   ことを特徴とする車両のドア構造。
3. 請求項２に記載の車両のドア構造において、
   前記ホール塞ぎ部材と前記押圧部材とが一体的に形成されている
   ことを特徴とする車両のドア構造。
4. 請求項２又は３に記載の車両のドア構造において、
   前記押圧部材は、当該ホール塞ぎ部材と前記アウタパネルとの間隔よりも短い長さで形成されている
   ことを特徴とする車両のドア構造。
5. 請求項１から４の何れか一項に記載の車両のドア構造において、
   前記貫通孔は、前記インナパネルの車室内側の面を覆うドアトリムに設けられるアームレストよりも下方に位置する
   ことを特徴とする車両のドア構造。

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