JP3125558B2 - 車体側部のエネルギー吸収構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、乗員がドアトリムに二
次衝突した際に、乗員を保護するための車体側部のエネ
ルギー吸収構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、自動車用ドアのアウタパネル
への所定の荷重作用時に乗員が自動車用ドアのインナパ
ネル側（ドアトリム）に当接する所謂乗員の二次衝突時
の乗員保護性能を向上させるべく、種々のエネルギー吸
収構造が案出されている（一例として、実開平３−１６
５１４号公報参照）。以下、この公報に開示された構造
について簡単に説明する。

【０００３】図９には、自動車のサイドドア１５０の上
部構造が縦断面にて示されている。この図に示されるよ
うに、サイドドア１５０は、ドアアウタパネル１５２と
ドアインナパネル１５４とを備えており、この内ドアイ
ンナパネル１５４の上端部室外側には長尺状のドアイン
ナリインフォースメント１５６が配設されている。

【０００４】図１０に示されるように、このドアインナ
リインフォースメント１５６の長手方向中間部には、所
定の間隔で車室外側へ凹む凹部１５８が形成されてい
る。この凹部１５８を形成したことにより、ドアインナ
リインフォースメント１５６とドアインナパネル１５４
との間に空間が形成され脆弱部１６０を構成している。

【０００５】上記構成によれば、乗員の肩部がドアトリ
ム１６２（図９参照）に二次衝突した場合、前述した脆
弱部１６０の形成部位では剛性が低くなっているため、
乗員がドアインナパネル１５４から受ける荷重（二次衝
突荷重）を低減することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この公
報に開示されたエネルギー吸収構造による場合、所定値
以上の荷重で脆弱部１６０が一挙に塑性変形してしまう
ので、乗員からドアトリム側へ入力される荷重を継続的
に吸収することが困難である。

【０００７】本発明は上記事実を考慮し、乗員の二次衝
突時に乗員からドアトリム側へ入力される荷重を継続的
に吸収することができる車体側部のエネルギー吸収構造
を得ることが目的である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明に
係る車体側部のエネルギー吸収構造は、車両のサイドド
アの一部を構成するインナ側パネルの車室内側でかつ着
座姿勢の乗員の腰部を含む上体部の少なくとも一部と対
向する側に配置され、長尺開断面形状とされかつ長手直
角方向の両端部に互いに離反する方向へ延出する一対の
フランジ部を備え、所定値以上の荷重が作用すると開き
ながら変形するエネルギー吸収部材と、このエネルギー
吸収部材の開放端部側に設けられ、各フランジ部の端末
に対し当該各フランジ部の延出方向に所定の隙間を隔て
て対峙し当該各フランジ部が当該所定の隙間を潰して当
接した時点でエネルギー吸収部材の開きを阻止する阻止
手段と、を有することを特徴としている。

【０００９】請求項２記載の本発明に係る車体側部のエ
ネルギー吸収構造は、請求項１記載の本発明において、
前記インナ側パネルにおける上方側のフランジ部に対応
する部位を屈曲させ或いは切起こすと共に、前記インナ
側パネルにおける下方側のフランジ部に対応する部位を
切起こすことにより、前記阻止手段を前記インナ側パネ
ルに一体に設けた、ことを特徴としている。

【００１０】

【作用】請求項１記載の本発明によれば、乗員が二次衝
突した初期においては、エネルギー吸収部材が開きなが
ら変形することによりエネルギー吸収がなされる。この
際、一対のフランジ部は、阻止手段との隙間を潰す方向
（各フランジ部の延出方向）へ変形していく。

【００１１】そして、各フランジ部の端末が隙間を完全
に潰して阻止手段に当接した時点で、エネルギー吸収部
材の開きが阻止される。従って、各フランジ部の端末が
阻止手段に当接した以後は、阻止手段とエネルギー吸収
部材とが一体化される。これにより、閉断面状態となっ
たエネルギー吸収部材及び阻止手段が一体的に変形する
ことによりエネルギー吸収がなされる。

【００１２】従って、本発明によれば、乗員の二次衝突
時に乗員から入力される荷重を継続的に吸収することが
可能となる。

【００１３】請求項２記載の本発明によれば、請求項１
記載の本発明において、インナ側パネルにおける上方側
のフランジ部に対応する部位を屈曲させ或いは切起こす
と共に、インナ側パネルにおける下方側のフランジ部に
対応する部位を切起こすことにより、阻止手段をインナ
側パネルに一体に設けたので、部品点数の削減、組付工
数の削減及びコストダウンを図ることができる。

【００１４】

【実施例】

〔第１実施例〕以下、図１〜図５を用いて、第１実施例
について説明する。なお、この第１実施例が、請求項１
記載の本発明の一実施例に相当する。また、これらの図
において、適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示し、
矢印ＵＰは車両上方側を示し、矢印ＩＮは車両室内側を
示している。

【００１５】図２には、自動車のサイドドア１０の上部
構造が縦断面にて示されている。この図に示されるよう
に、サイドドア１０は、車室外側に配置されるドアアウ
タパネル１２と、車室内側に配置されるインナ側パネル
としてのドアインナパネル１４とを備えている。ドアア
ウタパネル１２の上端部の車室内側にはドアアウタリイ
ンフォースメント１６が固着されており、これによりド
アアウタパネル１２の上端部に閉断面部１８が形成され
ている。同様に、ドアインナパネル１４の上端部の車室
外側にはドアインナリインフォースメント２０が固着さ
れており、これによりドアインナパネル１４の上端部に
閉断面部２２が形成されている。なお、ドアインナパネ
ル１４の車室内側には、ドアトリム２３が配設されてい
る。上述したドアインナパネル１４の上端部の車室内側
にはエネルギー吸収部材２４が配置されており、以下こ
のエネルギー吸収部材２４等について詳細に説明する。

【００１６】図１に示されるように、エネルギー吸収部
材２４は、鋼板を適宜屈曲させることにより断面略コ字
形かつ長尺状に形成されている。詳しくは、エネルギー
吸収部材２４の長手方向両端部２４Ａは断面ハット形状
とされており、この長手方向両端部２４Ａの端末がドア
インナパネル１４の上端部の車室内側面にスポット溶接
にて固着されている。従って、エネルギー吸収部材２４
は、両端支持梁としてドアインナパネル１４に取り付け
られている。また、エネルギー吸収部材２４の長手方向
中間部２４Ｂは、その開放端側が矩形状に切り欠かれて
いる。さらに、エネルギー吸収部材２４の長手方向中間
部２４Ｂには、その開放側両端部を互いに離反する方向
（ドア上下方向）へ屈曲させることにより一対のフラン
ジ部２４Ｂ’が形成されている。これらの一対のフラン
ジ部２４Ｂ’は、ドアインナパネル１４の車室内側面か
ら所定距離Ｐだけ離間している（図２参照）。従って、
これらのフランジ部２４Ｂ’とドアインナパネル１４の
車室内側面との間には、所定の隙間２６が形成されてい
る。

【００１７】さらに、エネルギー吸収部材２４の開放端
部側には、阻止手段としての比較的狭幅のストッパ２８
が取り付けられている。具体的には、ストッパ２８は、
断面略コ字形とされエネルギー吸収部材２４の長手方向
中間部２４Ｂ内へ突出された取付部２８Ａと、この取付
部２８Ａの両端部から互いに離反する方向へ屈曲されて
更に端末がコ字形に折り返された阻止部２８Ｂと、から
構成されている。この内、図２に示されるように、取付
部２８Ａはエネルギー吸収部材２４の長手方向中間部２
４Ｂの裏面に密着され、この状態でスポット溶接により
固着されている。一方、各阻止部２８Ｂ内には、エネル
ギー吸収部材２４の各フランジ部２４Ｂ’が非固定状態
で挿入されている。フランジ部２４Ｂ’が阻止部２８Ｂ
内に挿入された状態では、阻止部２８Ｂの縦壁２８Ｂ’
が間隙寸法Ｑの隙間３０を隔ててフランジ部２４Ｂ’の
端末と対峙している。

【００１８】以下に、本実施例の作用を説明する。サイ
ドドア１０のドアアウタパネル１２の車室外側の面に所
定の荷重が作用すると（一次衝突）、シートに着座して
いる乗員はそのときの慣性力でドアインナパネル１４側
へ移動して、乗員の肩部がドアトリム２３に当接する
（所謂乗員の二次衝突）。

【００１９】ここで、二次衝突以前の状態においてはエ
ネルギー吸収部材２４の長手方向中間部２４Ｂが開断面
状態（ストッパ２８の阻止部２８Ｂの縦壁２８Ｂ’とフ
ランジ部２４Ｂ’との間に所定の隙間３０を有する状
態）になっている（図３（Ａ）参照）。

【００２０】乗員が二次衝突した初期においては、エネ
ルギー吸収部材２４の長手方向中間部２４Ｂがドアトリ
ム２３に押圧されて、断面を開きながら塑性変形してい
く。具体的には、サイドドア１０の厚さ方向に対しては
ドアインナパネル１４との隙間２６を潰す方向へエネル
ギー吸収部材２４の長手方向中間部２４Ｂが塑性変形し
ていき、同時にサイドドア１０の上下方向に対しては一
対のフランジ部２４Ｂ’がストッパ２８の阻止部２８Ｂ
の縦壁２８Ｂ’との間の隙間３０を潰す方向へ塑性変形
していく（図３（Ｂ）参照）。これにより、乗員の二次
衝突初期の荷重が吸収される。なお、このときのエネル
ギー吸収過程は、エネルギー吸収部材２４の上下のフラ
ンジ部２４Ｂ’の端末がストッパ２８の阻止部２８Ｂの
縦壁２８Ｂ’に当接するまで持続する。

【００２１】この過程をグラフで観ると、図５に示され
る如くとなる。なお、このグラフは、横軸にエネルギー
吸収部材２４の変位を採り、縦軸にエネルギー吸収部材
２４がドアインナパネル１４から受ける反力（荷重）を
採ったものである。また、図５に二点鎖線で示されるの
が、乗員の二次衝突に対する要求特性である。このグラ
フに示されるＡ部が、エネルギー吸収部材２４の長手方
向中間部２４Ｂが断面を開きながら塑性変形することに
よって乗員の二次衝突時の荷重が吸収された範囲（開断
面による荷重吸収範囲）である。

【００２２】一方、エネルギー吸収部材２４の上下のフ
ランジ部２４Ｂ’の端末がストッパ２８の阻止部２８Ｂ
の縦壁２８Ｂ’に当接することにより、エネルギー吸収
部材２４の長手方向中間部２４Ｂはストッパ２８の配設
部位にて閉断面状態（ストッパ２８の阻止部２８Ｂの縦
壁２８Ｂ’にフランジ部２４Ｂ’が当接した状態）とな
る。従って、これ以後は、エネルギー吸収部材２４の長
手方向中間部２４Ｂ及びストッパ２８が一体となって塑
性変形することにより、エネルギー吸収がなされる。な
お、このときのエネルギー吸収過程は、ストッパ２８の
一対の阻止部２８Ｂ及びエネルギー吸収部材２４の一対
のフランジ部２４Ｂ’がドアインナパネル１４に当接す
るまで持続する（図４（Ａ）参照）。

【００２３】その後は、エネルギー吸収部材２４及びス
トッパ２８より成る閉断面部がドアインナパネル１４か
らの反力で圧縮塑性変形（断面圧縮）することにより、
乗員の二次衝突荷重が吸収される。（図４（Ｂ）参
照）。

【００２４】上記したエネルギー吸収部材２４の上下の
フランジ部２４Ｂ’の端末がストッパ２８の阻止部２８
Ｂの縦壁２８Ｂ’に当接した以後のエネルギー吸収過程
を図５に示されるグラフで観ると、グラフのＢ部が、エ
ネルギー吸収部材２４の長手方向中間部２４Ｂ及びスト
ッパ２８より成る閉断面部が塑性変形することによって
乗員の二次衝突時の荷重が吸収された範囲（閉断面によ
る荷重吸収範囲）である。

【００２５】このように本実施例では、ドアインナパネ
ル１４の上端部の車室内側に長尺状かつ一対のフランジ
部２４Ｂ’を有するエネルギー吸収部材２４を配設し、
このエネルギー吸収部材２４の長手方向中間部２４Ｂに
上下のフランジ部２４Ｂ’の端末との間に所定の隙間３
０を有するストッパ２８を取り付けたので、乗員の二次
衝突初期においては開断面の塑性変形としてエネルギー
吸収を行うことができ、それ以後においては閉断面の塑
性変形としてエネルギー吸収を行うことができる。従っ
て、乗員の二次衝突時に継続的にエネルギー吸収を行う
ことができる。すなわち、図５のグラフに示されるよう
に、荷重を持続させて要求特性を満足させることができ
る。

【００２６】また、ストッパ２８をエネルギー吸収部材
２４に溶接により取り付ける構成であるので、ストッパ
２８のエネルギー吸収部材２４への取付状態がずれるの
を防止することができる。

【００２７】さらに、阻止手段としてのストッパ２８を
ドアインナパネル１４とは別体で構成したので、溶接す
るに際してストッパ２８の位置をエネルギー吸収部材２
４の長手方向に自在に調整することができるというメリ
ットがある。 〔第２実施例〕以下、図６及び図７を用いて、第２実施
例について説明する。なお、この第２実施例も、請求項
１記載の本発明の一実施例に相当する。なお、第１実施
例と同一構成部分には同一番号を付してその説明を省略
する。

【００２８】図６及び図７に示されるように、この実施
例では、阻止手段としてのストッパ４０の形状に特徴が
ある。

【００２９】このストッパ４０は、平板状の基部４０Ａ
と、この基部４０Ａの上下端を略コ字形に屈曲させるこ
とにより形成された阻止部４０Ｂと、を備えている。ス
トッパ４０の基部４０Ａには、一対のビード４２が打ち
出しにより形成されている。各ビード４２はエネルギー
吸収部材２４の長手方向中間部２４Ｂ側へ膨出されてお
り、かつその上下方向長さはエネルギー吸収部材２４の
長手方向中間部２４Ｂの上下方向の内面間距離に一致し
ている。従って、一対のビード４２がエネルギー吸収部
材２４の長手方向中間部２４Ｂ内に嵌合されることによ
り、ストッパ４０のエネルギー吸収部材２４に対する上
下方向の位置決めがなされる。

【００３０】また、ストッパ４０の阻止部４０Ｂはエネ
ルギー吸収部材２４の長手方向中間部２４Ｂの上下のフ
ランジ部２４Ｂ’にヘミング加工により固定されてい
る。なお、これにより、ストッパ４０のエネルギー吸収
部材２４に対する左右方向（長手方向）の位置決めもな
される。

【００３１】ストッパ４０がエネルギー吸収部材２４に
組付けられた状態では、阻止部４０Ｂの縦壁４０Ｂ’の
内側面と上下のフランジ部２４Ｂ’の端末との間に前述
した隙間３０が形成されている（図７参照）。

【００３２】従って、上記構成によっても、前述した第
１実施例の場合と同様の効果が得られる。また、この実
施例による場合、第１実施例の如き溶接作業が不要とな
る。さらに、ビード４２の形成個数、膨出深さ等を適宜
変更することによりストッパ４０の強度を変えることが
できるので、閉断面によるエネルギー吸収特性のチュー
ニングを容易に行えるというメリットもある。 〔第３実施例〕以下、図８を用いて、第３実施例につい
て説明する。なお、この第３実施例が、請求項２記載の
本発明の一実施例に相当する。なお、第１実施例と同一
構成部分には同一番号を付してその説明を省略する。

【００３３】この実施例では、図８に示されるように、
別体のストッパを用いずにその機能をドアインナパネル
１２に持たせた点に特徴がある。

【００３４】すなわち、ドアインナパネル１４の上端部
の一部は車室内側へコ字形に屈曲されて第１の阻止部５
０を構成している。そして、この第１の阻止部５０にエ
ネルギー吸収部材２４の上方側のフランジ部２４Ｂ’が
所定の隙間３０を開けて挿入されている。一方、ドアイ
ンナパネル１４におけるエネルギー吸収部材２４の下方
側のフランジ部２４Ｂ’と対応する部位には切起こしに
よる第２の阻止部５２が形成されている。この第２の阻
止部５２には、エネルギー吸収部材２４の下方側のフラ
ンジ部２４Ｂ’が所定の隙間３０を開けて挿入されてい
る。

【００３５】上記構成によっても、前述した第１実施例
の場合と同様の効果が得られる。また、この実施例によ
る場合、別体のストッパを用いずにドアインナパネル１
４にストッパとしての機能を持たせているので、部品点
数の削減、組付工数の削減、及びコストダウンを図るこ
とができる。

【００３６】なお、上述した実施例では、ドアインナパ
ネル１４の上端部の車室内側にエネルギー吸収部材２４
を設けることで乗員の肩部が二次衝突した際のエネルギ
ーを吸収させたが、これに限らず、上述した第１実施例
乃至第３実施例のいずれかの構造を採用した上でエネル
ギー吸収部材２４をアームレスト内に設定することによ
り、乗員の腰部が二次衝突した際のエネルギーを吸収さ
せるようにしてもよい。付言すれば、第３実施例の構造
をアームレストに適用する場合には、上下のフランジ部
２４Ｂ’の阻止部５０、５２はいずれも切起こしによっ
て構成される。

【００３７】また、上述した実施例では、エネルギー吸
収部材２４をドアインナパネル１４の上端部の室内側に
配置する構成を採ったが、これに限らず、例えば、ドア
インナパネル１４の上端部を車室外側へ屈曲させた上で
その車室内側にドアインナリインフォースメント２０を
固着し、このドアインナリインフォースメント２０の車
室内側に上述したエネルギー吸収部材２４を配置する構
成を採ってもよい。

【００３８】さらに、上述した実施例では、エネルギー
吸収部材２４をいずれも鋼板製としたが、これに限ら
ず、例えば鉄板製でもよい。さらに、高硬度の樹脂製に
してもよいし高靱性の樹脂製にしてもよい。

【００３９】なお、請求項１記載の本発明では、阻止手
段の構成を「このエネルギー吸収部材の開放端部側に設
けられ、各フランジ部の端末に対し当該各フランジ部の
延出方向に所定の隙間を隔てて対峙し当該各フランジ部
が当該所定の隙間を潰して当接した時点でエネルギー吸
収部材の開きを阻止する阻止手段」と表現したが、これ
を更に限定して第１実施例に対応させる場合には、「こ
のエネルギー吸収部材とは別体で構成されると共にエネ
ルギー吸収部材の開放端部側に設けられ、エネルギー吸
収部材の長手方向中間部に溶接される基部及びこの基部
から一体に延出されて各フランジ部の端末に対し当該各
フランジ部の延出方向に所定の隙間を隔てて対峙し当該
各フランジ部が当該所定の隙間を潰して当接した時点で
エネルギー吸収部材の開きを阻止する阻止部を備えた阻
止手段」となる。

【００４０】また、第２実施例に対応させる場合には、
「このエネルギー吸収部材とは別体で構成されると共に
エネルギー吸収部材の開放端部側に設けられ、エネルギ
ー吸収部材の長手方向中間部内に膨出されてエネルギー
吸収部材に対する上下方向の位置決めをする位置決め部
を含む基部及びこの基部から一体に延設されて各フラン
ジ部の端末に対し当該各フランジ部の延出方向に所定の
隙間を隔てて対峙した状態で固定され当該各フランジ部
が当該所定の隙間を潰して当接した時点でエネルギー吸
収部材の開きを阻止する阻止部を備えた阻止手段」とな
る。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の本発
明に係る車体側部のエネルギー吸収構造は、長尺開断面
形状とされかつ長手直角方向の両端部に互いに離反する
方向へ延出する一対のフランジ部を備え、所定値以上の
荷重が作用すると開きながら変形するエネルギー吸収部
材と、このエネルギー吸収部材の開放端部側に設けら
れ、各フランジ部の端末に対し当該各フランジ部の延出
方向に所定の隙間を隔てて対峙し当該各フランジ部が当
該所定の隙間を潰して当接した時点でエネルギー吸収部
材の開きを阻止する阻止手段と、を有するので、乗員の
二次衝突時に乗員からドアトリム側へ入力される荷重を
継続的に吸収することができるという優れた効果を有す
る。

【００４２】さらに、請求項２記載の本発明に係る車体
側部のエネルギー吸収構造は、請求項１記載の本発明に
おいて、インナ側パネルにおける上方側のフランジ部に
対応する部位を屈曲させ或いは切起こすと共に、インナ
側パネルにおける下方側のフランジ部に対応する部位を
切起こすことにより、阻止手段を前記インナ側パネルに
一体に設けたので、請求項１記載の本発明が有する効果
に加え、部品点数の削減、組付工数の削減及びコストダ
ウンを図ることができるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係るエネルギー吸収部材を示す斜
視図である。

【図２】図１に示されるエネルギー吸収部材を備えたサ
イドドアの上部構造を示す図１の２−２線断面図であ
る。

【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は第１実施例による場合のエ
ネルギー吸収過程を示す説明図である。

【図４】図３同様に、（Ａ）及び（Ｂ）は第１実施例に
よる場合のエネルギー吸収過程を示す説明図である。

【図５】第１実施例の構造を用いた場合のエネルギー吸
収特性を示すグラフである。

【図６】第２実施例に係るエネルギー吸収部材を示す斜
視図である。

【図７】図６に示されるエネルギー吸収部材を備えたサ
イドドアの上部構造を示す図６の７−７線断面図であ
る。

【図８】第３実施例に係るエネルギー吸収部材を備えた
サイドドアの上部構造を示す断面図である。

【図９】従来例に係る車体側部のエネルギー吸収構造を
示す断面図である。

【図１０】図９に示されるエネルギー吸収構造を車室内
側から見た状態で示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ サイドドア １４ ドアインナパネル（インナ側パネル） ２４ エネルギー吸収部材 ２４Ｂ’フランジ部 ２８ ストッパ（阻止手段） ３０ 隙間 ４０ ストッパ（阻止手段） ５０ 第１の阻止部（阻止手段） ５２ 第２の阻止部（阻止手段）

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両のサイドドアの一部を構成するイン
   ナ側パネルの車室内側でかつ着座姿勢の乗員の腰部を含
   む上体部の少なくとも一部と対向する側に配置され、長
   尺開断面形状とされかつ長手直角方向の両端部に互いに
   離反する方向へ延出する一対のフランジ部を備え、所定
   値以上の荷重が作用すると開きながら変形するエネルギ
   ー吸収部材と、 このエネルギー吸収部材の開放端部側に設けられ、各フ
   ランジ部の端末に対し当該各フランジ部の延出方向に所
   定の隙間を隔てて対峙し当該各フランジ部が当該所定の
   隙間を潰して当接した時点でエネルギー吸収部材の開き
   を阻止する阻止手段と、 を有することを特徴とする車体側部のエネルギー吸収構
   造。
2. 【請求項２】 前記インナ側パネルにおける上方側のフ
   ランジ部に対応する部位を屈曲させ或いは切起こすと共
   に、前記インナ側パネルにおける下方側のフランジ部に
   対応する部位を切起こすことにより、前記阻止手段を前
   記インナ側パネルに一体に設けた、 ことを特徴とする請求項１記載の車体側部のエネルギー
   吸収構造。