JP2019151162A - 車両用内装構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ルーフパネルとトップシーリングとの間に配設された衝撃吸収部材によって、上下方向の小さな変位量でも大きな荷重を吸収できるようにする。【解決手段】ルーフパネル１とその下方に配設されたトップシーリング２０との間に、衝撃吸収部材１０が配設される。衝撃吸収部材１０は、基板部１１と、基板部１１から上方に向けて延びる中空のコーン形状部１２とを有する。コーン形状部１２に、上下方向での潰れ変形を促進させるための脆弱部が形成されている。脆弱部は、例えば、コーン形状部１２の側面に形成された上下方向に延びる開口部１２ｂによって構成することができる。脆弱部（開口部１２ｂ）は、コーン形状部１２の周方向等間隔に複数（例えば１８０度間隔で２個）形成するのが好ましい。【選択図】図５

Description

本発明は、車両用内装構造に関するものである。

車両においては、ルーフパネルとその下方に配設されたトップシーリングとの間に、衝撃吸収部材を配設して、車両の転倒時等にルーフパネルからの荷重を衝撃吸収部材でもって吸収するようにしている。特許文献１には、衝撃吸収部材を、格子状のリブ構造として構成したものが開示されている。

特開２００２−２２５６５８号公報

ところで、例えばスポーツカーのように、ルーフパネルの高さが低くて、ルーフパネルとトップシーリングとの上下間隔が相当に小さくされる車両もある。この場合、ルーフパネルとトップシーリングとの間に配設される衝撃吸収部材としては、上下方向の小さな変位量でもって大きな荷重を吸収することが要求されることになる。なお、格子状のリブ構造では、上下方向の寸法を小さくすると、十分に衝撃吸収することが難しいものである。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、ルーフパネルとトップシーリングとの間に配設された衝撃吸収部材によって、上下方向の小さな変位量でも大きな荷重を吸収することができるようにした車両用内装構造を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、請求項１に記載のように、
ルーフパネルと該ルーフパネルの下方に配設されたトップシーリングとの間に、衝撃吸収部材が配設された車両用内装構造であって、
前記衝撃吸収部材が、基板部と、該基板部から上方に向けて延びる中空のコーン形状部とを有し、
前記コーン形状部に、上下方向での潰れ変形を促進させるための脆弱部が形成されている、
ようにしてある。

上記解決手法によれば、コーン形状部の上下方向の潰れ変形によって荷重を吸収することから、上下方向の小さな変位量でも大きな荷重を吸収することができる。また、脆弱部を形成してあるので、コーン形状部を所望どおりに潰れ変形させて、衝撃吸収を確実かつ効果的に行う上でも好ましいものとなる。

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、請求項２以下に記載のとおりである。すなわち、
前記脆弱部が、前記コーン形状部の側面に形成されて、上下方向に延びる開口部によって形成されている、ようにしてある（請求項２対応）。この場合、脆弱部の具体的な構造が提供される。特に、脆弱部を開口部という形態とすることにより、簡単かつ確実に脆弱部を形成しつつ、開口部の大きさ設定によってコーン形状部の荷重・変形特性を容易に所望のものとすることができる。

前記開口部の下端が、前記基板部にまで達している、ようにしてある（請求項３対応）。この場合、コーン形状部が十分に潰れ変形されるようにして、コーン形状部による荷重吸収を十分に行えるようにする上で好ましいものとなる。

前記開口部が、前記コーン形状部の周方向等間隔に複数形成されている、ようにしてある（請求項４対応）。この場合、コーン形状部をその周方向において略均等に潰れ変形さえる上で好ましいものとなる。

前記開口部が、前記コーン形状部の周方向１８０度間隔で２個形成されている、ようにしてある（請求項５対応）。この場合、コーン形状部を、２個の開口部を結ぶ線と直交する方向へ広がるように潰れ変形させることができる。

前記ルーフパネルの直下方に、車幅方向に延びるレインフォースメントが配設され、
前記コーン形状部が、前記レインフォースメントと前記トップシーリングとの間に配設されている、
ようにしてある（請求項６対応）。この場合、レインフォースメントからは大きな荷重が入力されやすくなるが、コーン形状部でもってレインフォースメントからの荷重を効果的に吸収することができる。また、レインフォースメントとトップシーリングとの間の上下間隔はかなり小さくなるが、この小さな上下間隔の範囲内において、コーン形状部によって大きな荷重を吸収することができる。

前記基板部に、前記レインフォースメントと前後方向にずれた位置において、衝撃吸収用のリブ部が形成されている、ようにしてある（請求項７対応）。この場合、リブ部をも利用して衝撃吸収を行うことができる。

前記コーン形状部が、前記レインフォースメントと前記トップシーリングとの間において、前後方向に間隔をあけて複数有している、ようにしてある（請求項８対応）。この場合、複数のコーン形状部によって、より効果的に衝撃吸収を行うことができる。

前記レインフォースメントは、断面形状として、上方へ向けて凸となった凸部と上方へ向けて凹となった凹部とが前後方向に連続するように形成され、
前記コーン形状部は、上方へ向けて凸なった部分に配設されている、
ようにしてある（請求項９対応）。この場合、レインフォースメントとトップシーリングとの間の空間のうち、上下方向間隔が大きくなる部位にコーン形状部を配設することができる。

前記脆弱部が、前記コーン形状部の側面に形成された上下方向に延びる開口部として形成され、
前記開口部が、前記コーン形状部の周方向１８０度間隔で２個形成され、
前記凸部に配設されたコーン形状部は、前記２個の開口部が前後方向に間隔を有するように形成されている、
ようにしてある（請求項１０対応）。この場合、コーン形状部は、２つの開口部同士を結んだ前後方向に延びる線を境にして車幅方向に広がるように潰れ変形されるが、この潰れ変形がレインフォースメントの縦壁部に邪魔されることなくスムーズに行えるようにして、コーン形状部による荷重吸収を効果的に行えるようにする上で好ましいものとなる。

前記コーン形状部は、上面が平坦面とされている、ようにしてある（請求項１１対応）。この場合、コーン形状部に対するルーフパネル側からの荷重入力部位を平坦面として、ルーフパネルからの荷重をコーン形状部に効果的に伝達させる上で好ましいものとなる。

前記衝撃吸収部材が、前記ルーフパネルの前後方向位置のうち、Ｂピラーの位置に相当する部位に配設されている、ようにしてある（請求項１２対応）。この場合、ルーフパネルの前後方向位置のうち、Ｂピラーの位置に相当する部位は剛性が高くて、ルーフパネル側からの荷重伝達効果が高い部位となる。したがって、このような部位にコーン形状部を配設しておくことにより、コーン形状部による効果的な衝撃吸収を行わせる上で好ましいものとなる。

前記基板部と前記コーン形状部とを有する前記衝撃吸収部材が、合成樹脂による一体成形品とされている、ようにしてある（請求項１３対応）。この場合、衝撃吸収部材を簡単かつ軽量に形成する上で好ましいものとなる。また、車室内で立ち上がった乗員の頭部が、トップシーリングを介して衝撃吸収部材に当接したとしても、頭部への衝撃を緩和させるという点でも好ましいものとなる。

本発明によれば、ルーフパネルとトップシーリングとの間に配設された衝撃吸収部材によって、上下方向の小さな変位量でも大きな荷重を吸収することができる。

本発明が適用された車両のうちルーフパネルおよびその付近の車体構造例を示す斜視図。 図１の状態からルーフパネルを除去した状態での要部斜視図。 衝撃吸収部材を示す斜視図。 衝撃吸収部材を上方から見た平面図。 図２のＸ５−Ｘ５線相当断面図。 コーン形状部の側面断面図。 図６のＸ７−Ｘ７線相当断面図。 コーン形状部の荷重変形特性を示す図。

図１において、１はルーフパネル、２はサイドパネルである。サイドパネル２は、前後一対のドア用開口部３Ａ、３Ｂを有する枠形状として形成されている。サイドパネル２のうち、ルーフパネル１に連なる部分がルーフサイドレール２ａとされ、このルーフサイドレール２ａの前後方向略中間位置から下方へ延びる部位がＢピラー２ｂとされる。

図２、図５に示すように、ルーフパネル１の直下方には、衝撃吸収部材１０が配設されている。より具体的には、ルーフパネル１に対する衝撃吸収部材１０の配設位置は、前後方向においてはＢピラー２ｂの位置に相当する部位であり、車幅方向においてはＢピラー２ｂの直近に相当する部位とされている。この衝撃吸収部材１０は、その全体形状が図３、図４に示される。衝撃吸収部材１０は、合成樹脂による一体成形品とされている。

衝撃吸収部材１０は、前後方向に長くされた基板部１１を有している。基板部１１上からは、それぞれ上方へ延ばして、複数のコーン形状部１２と、前リブ部１３と、後リブ部１４とが形成されている。コーン形状部１２は、前後方向に間隔をあけて複数（実施形態では３個）形成されている。

前リブ部１３は、車幅方向に延びて、コーン形状部１２の前方位置に形成されている。また、後リブ部１４は、車幅方向に延びて、コーン形状部１２の後方位置に形成されている。前リブ部１３は、前後方向に間隔をあけて複数形成されている。また、後リブ部１４は、前後方向にあけて複数形成されている。後リブ部１４の数が、前リブ部１３の数よりも多くされている。

基板部１１からは、後リブ部１４に対応した位置において、車幅方向に間隔をあけて左右一対の縦壁部１５（前後方向に延びるリブ部と言える）が上方に向けて突設されている。そして、後リブ部１４は、車幅方向に延びて、左右一対の縦壁部１５同士を連結している。後リブ部１４は、その車幅方向中央部が、縦壁部１５の高さよりも低くされ、車幅方向端部が縦壁部１５と同程度の高さとなるように高くされている。前リブ部１３も、後リブ部１４とほど同様の構成とされているが、左右一対の縦壁部１５のうち、車幅方向外側の縦壁部１５を有しないものとされている。

図５は、ルーフパネル１に対する衝撃吸収部材１０の配設関係を示す。図中、２０はトップシーリング、３０はレインフォースメントである。トップシーリング２０は、車室の天井壁を実質的に構成していて、軟質材によって形成されている。レインフォースメント３０は、その車幅方向各端部が、左右一対のルーフサイドレール２ａに接合されているが、ルーフパネル１（の下面）に対しては隙間を有するように配設されている。

レインフォースメント３０は、その断面形状が、図５に示すように、上方へ向けて凸となった凸部αと、下方に向けて凹となった凹部βと、を連続させた形状とされている。具体的には、頂壁部が符号３０ａで示され、底壁部が符号３０ｂで示され、頂壁部３０ａと底壁部３０ｂとの端部同士有する上下方向に延びる縦壁部が符号３０ｃで示される。実施形態では、凸部αは、前後方向中間位置において１つのみ設けられ、凹部βは、凸部αを前後方向から挟むように前後一対設けられている。

レインフォースメント３０の前後方向各端部は、頂壁部３０ａと略同一高さ位置に設定されたフランジ部３０ｄとされている。レインフォースメント３０の前後方向各端部は、前方あるいは後方へ開放された形状とされている。つまり、レインフォースメント３０の前後方向各端に縦壁部３０ｃを有しない形状とされている。

コーン形状部１２の詳細が、図６、図７に示される．コーン形状部１２は、中空形状で、上面１２ａが平坦面とされた円錐状（載頭円錐形）として形成されている。そして、コーン形状部１２の側面には、その周方向１８０度間隔をあけて、２個の開口部１２ｂが形成されている。この開口部１２ｂは、脆弱部となるもので、その下端は基板部１１にまで達している。また、開口部１２ｂの上端は、上面１２ａには達しないが上面１２ｂの近くに位置されている。

３個のコーン形状部１２は、レインフォースメント３０とトップシーリング２０との間に位置するように配設される。具体的には、前後方向真ん中のコーン形状部１２は、レインフォースメント３０の凸部αに位置され、前後方向端部側の各コーン形状部１２は、レインフォースメント３０の前後方向各端部に形成されたフランジ部３０ｄに配設されている。

各コーン形状部１２の荷重・変形特性が、図８に示される。図８から明かなように、コーン形状部１２の小さな変位量でもって、大きな荷重を吸収できる（（上下方向への潰れ変形量が小さくても、大きな荷重を吸収できる）。コーン形状部１２の荷重・変形特性は、コーン形状部１２の板厚、開口部１２ｂの長さおよび幅を変更することによって所望の特性とすることができる。

ここで、コーン形状部１２に形成された一対の開口部１２ｂは、その形成位置が、前後方向中央部のコーン形状部１２と前後方向各端部のコーン形状部１２とで相違されている。具体的には、前後方向中央部に位置するコーン形状部１２における２つの開口部１２ｂは、前後方向に間隔を有するように位置設定されている。これに対して、前後方向各端部に位置する２つのコーン形状部１２においては、２つの開口部１２ｂが、車幅方向に間隔を有するように位置設定されている。

コーン形状部１２は、上下方向の荷重を受けた際に、２つの開口部１２ｂ部分で分断されるように潰れ変形されていくことになる（２つの開口部１２ｂ同士を結ぶ線と直交する方向に広がるように潰れ変形される）。前後方向中間部のコーン形状部１２においては、車幅方向に広がるように潰れ変形されることから、レインフォースメント３０の前後一対の縦壁面３０ｃに邪魔（干渉）されることなく、十分に潰れ変形することができる。

これに対して、前後方向各端部に位置するコーン形状部１２においては、前後方向に広がるようにして潰れ変形される。そして、前後方向各端部におけるコーン形状部１２においては、その前方あるいは後方の少なくとも一方が大きく開放されているので（つまり前後方向一方側にはレインフォースメント３０の縦壁部３０ｃが存在しないことから）、前後方向へ広がるような潰れ変形を確実に確保することができる。

衝撃吸収部材１０は、ホットメルト、両面テープ、接着材等によって、トップシーリング２０の上面に固定される。また、各コーン形状部１２の上面１２ａおよびその付近が、クッション材１６によって覆われている（コーン形状部１２とレインフォースメント３０とが直接当接するのを防止）。なお、クッション材１６は、図２では示してあるが、図３、図４では図示を略してある。

以上のような構成において、例えば車両が転倒する等して、ルーフパネル１が車室内側に向けて変形する状態を想定する。このとき、コーン形状部１２の潰れ変形と、前後のリブ部１３、１４の潰れ変形とによって衝撃吸収が図られる。特に、コーン形状部１２は、小さな変形で大きな荷重を吸収できるので、ルーフパネル１とトップシーリング２０との間隔が小さくても、衝撃吸収を効果的に行うことができる。とりわけ、コーン形状部１２を、レインフォースメント３０とトップシーリング２０との間に位置させるようにしてあるので、ルーフパネル１からの荷重がレインフォースメント３０を介してコーン形状部１２に効果的に伝達されて、コーン形状部１２による効果的な衝撃吸収を行う上で極めて好ましいものとなる。

以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能である。コーン形状部１２を有する衝撃吸収部材１０は、ルーフパネル１のうち衝撃吸収が要求される適宜の部位に配設することができる（例えばルーフパネル１の前側縁部や後側縁部等）。１つの基板部に設けるコーン形状部１２の数は適宜選択できる（コーン形状部１２を１個、２個あるいは４個以上設ける）。コーン形状部１２に設ける脆弱部としての開口部１２ｂは、周方向等間隔に３以上設けることもでき、また開口部１２ｂを周方向に延ばして、上下方向に複数形成する等、適宜設定できる。さらに、コーン形状部１１２に形成する脆弱部としては、開口部の形態に限らず、線状や凹部状（の薄肉部）の形態にする等、適宜の手法を採択できる。コーン形状部１２は、上面が平坦な円錐形としたが、上面が平坦な多角錐（例えば６角錐、８角錐等）形状とすることもできる。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。

本発明は、ルーフパネルからの荷重に対する衝撃吸収を効果的に行って、安全確保の上で好ましいものとなる。

１：ルーフパネル
２：サイドパネル
２ａ：ルーフサイドレール
２ｂ：Ｂピラー
１０：衝撃吸収部材
１１：基板部
１２：コーン形状部
１２ａ：上面
１２ｂ：開口部（脆弱部）
１３：前リブ部
１４：後リブ部
１５：縦壁部（リブ部）
１６：クッション材
２０：トップシーリング
３０：レインフォースメント
３０ａ：頂壁部
３０ｂ：底壁部
３０ｃ：縦壁部
３０ｄ：フランジ部
α：凸部
β：凹部

Claims (13)

1. ルーフパネルと該ルーフパネルの下方に配設されたトップシーリングとの間に、衝撃吸収部材が配設された車両用内装構造であって、
   前記衝撃吸収部材が、基板部と、該基板部から上方に向けて延びる中空のコーン形状部とを有し、
   前記コーン形状部に、上下方向での潰れ変形を促進させるための脆弱部が形成されている、
   ことを特徴とする車両用内装構造。
2. 請求項１において、
   前記脆弱部が、前記コーン形状部の側面に形成されて、上下方向に延びる開口部によって形成されている、ことを特徴とする車両用内装構造。
3. 請求項２において、
   前記開口部の下端が、前記基板部にまで達している、ことを特徴とする車両用内装構造。
4. 請求項２または請求項３において、
   前記開口部が、前記コーン形状部の周方向等間隔に複数形成されている、ことを特徴とする、ことを特徴とする車両用内装構造。
5. 請求項４において、
   前記開口部が、前記コーン形状部の周方向１８０度間隔で２個形成されている、ことを特徴とする車両用内装構造。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、
   前記ルーフパネルの直下方に、車幅方向に延びるレインフォースメントが配設され、
   前記コーン形状部が、前記レインフォースメントと前記トップシーリングとの間に配設されている、
   ことを特徴とする車両用内装構造。
7. 請求項６において、
   前記基板部に、前記レインフォースメントと前後方向にずれた位置において、衝撃吸収用のリブ部が形成されている、ことを特徴とする車両用内装構造。
8. 請求項６または請求項７において、
   前記コーン形状部が、前記レインフォースメントと前記トップシーリングとの間において、前後方向に間隔をあけて複数有している、ことを特徴とする車両用内装構造。
9. 請求項６ないし請求項８のいずれか１項において、
   前記レインフォースメントは、断面形状として、上方へ向けて凸となった凸部と上方へ向けて凹となった凹部とが前後方向に連続するように形成され、
   前記コーン形状部は、上方へ向けて凸なった部分に配設されている、
   ことを特徴とする車両用内装構造。
10. 請求項９において、
    前記脆弱部が、前記コーン形状部の側面に形成された上下方向に延びる開口部として形成され、
    前記開口部が、前記コーン形状部の周方向１８０度間隔で２個形成され、
    前記凸部に配設されたコーン形状部は、前記２個の開口部が前後方向に間隔を有するように形成されている、
    ことを特徴とする車両用内装構造。
11. 請求項１ないし請求項１０のいずれか１項において、
    前記コーン形状部は、上面が平坦面とされている、ことを特徴とする車両用内装構造。
12. 請求項１ないし請求項１１のいずれか１項において、
    前記衝撃吸収部材が、前記ルーフパネルの前後方向位置のうち、Ｂピラーの位置に相当する部位に配設されている、ことを特徴とする車両用内装構造。
13. 請求項１ないし請求項１２のいずれか１項において、
    前記基板部と前記コーン形状部とを有する前記衝撃吸収部材が、合成樹脂による一体成形品とされている、ことを特徴とする車両用内装構造。

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