JP4713179B2

JP4713179B2 - 車両の車体構造

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Publication number: JP4713179B2
Application number: JP2005050066A
Authority: JP
Inventors: 一貴福井; 誠宮本; 忠章平松; 成憲岡
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2005-02-25
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2011-06-29
Anticipated expiration: 2025-02-25
Also published as: JP2006232110A

Description

本発明は、自動車等の車両の車体構造に関し、特に、衝撃エネルギの吸収性能と音の吸収性能を兼備した衝撃エネルギ吸収体を車体パネル面に敷設した車両の車体構造に関するものである。

自動車等の車両においては、前面衝突時に乗員の足首へ作用する衝撃エネルギ吸収を目的として、車体パネルの車室内側面に衝撃エネルギ吸収体を配置した車体構造が知られている（例えば、特許文献１等参照）。

この車体構造における衝撃エネルギ吸収体は、図２４および図２５に示すように、ポリプロピレン等の樹脂で成形した足載せ面３１、側板部３２およびリブ３３からなる本体３０と、足載せ面３１の裏面であってリブ３３で囲われる空間に位置して充填された、ゴム等の弾性材料または硬質ウレタン等の塑性材料からなる衝撃吸収材３４とにより構成されている。

前記衝撃エネルギ吸収体においては、車両の前面衝突時には、側板部３２およびリブ３３の座屈に対する抵抗力として衝撃吸収材３４が作用するため、側板部３２およびリブ３３の座屈が比較的緩やかに進行し、このため、乗員の下肢に加わる衝撃が緩和される。
特開平１０−２９７３４５号公報（図１および図２、０００９段落乃至００１４段落）

しかしながら、従来の車両の車体構造では、衝撃エネルギ吸収体の車室側に向かう面（足載せ面３１）は、ポリプロピレン等の樹脂によって形成されているので吸音性能を有していない。

このため、車室内の音を吸収する性能が低く、車両として高い吸音性能を実現することはできない。

そこで、本発明は、衝撃エネルギの吸収性能と車室内音の吸収性能を兼備した車両の車体構造を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明は、車体パネルの車室内側面に衝撃エネルギを吸収する衝撃エネルギ吸収体が敷設されている車両の車体構造であって、前記衝撃エネルギ吸収体は、衝撃エネルギを吸収する骨格部と、車室内音を吸収する吸音部とを有し、前記骨格部は、板状でその板状部分に複数個の貫通孔が形成されたハニカム構造を成し、前記各貫通孔は、前記車室内側が大径で且つ前記車体パネル側が小径の錐台形状に形成され、前記各貫通孔内に吸音材料が充填されて前記吸音部が形成されていることを特徴とする。

本発明の車両の車体構造によれば、車両の前面衝突時には、衝撃エネルギ吸収体の骨格部および吸音部が圧縮変形することによって衝撃エネルギを吸収し、乗員の足部に加わる衝撃が緩和される。

また、各貫通孔は車室内側が大径で且つ車体パネル側が小径の錐台形状に形成され、これら各貫通孔に吸音材料が充填されて吸音部が形成されているので、吸音性能が向上し、車室内の音が吸音部に効率良く取り込まれて消音され、車室内の音が低減される。

以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。

なお、前記従来例と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して説明する。

［実施例１］
本実施例１による車両の車体構造を説明すると、図１は、車両の前席乗員の足元付近を側方から視たものであり、車体パネルとしてのダッシュパネル１およびフロアパネル２の車室内側面に、衝撃エネルギを吸収する衝撃エネルギ吸収体３が敷設され、この衝撃エネルギ吸収体３の上部に乗員の足Ｆが置かれている。

なお、ダッシュパネル１は、エンジンルームと車室とを仕切るものであり、フロアパネル２に連設されて斜め前方に立ち上がるダッシュロアパネル１ａと、ダッシュロアパネル１ａに連設されて垂直方向に立ち上がるダッシュアッパパネル１ｂとを有している。

衝撃エネルギ吸収体３は、図２乃至図４に示すように、衝撃エネルギを吸収する骨格部４と、車室内音を吸収する吸音部５とを有し、骨格部４は、硬質ポリウレタン発泡体からなる板状体に円柱形状の貫通孔４ａが複数個形成されたハニカム構造を呈しており、吸音部５は、前記貫通孔４ａに軟質または半硬質ポリウレタン発泡体等の吸音材料を充填して形成されている。

そして、吸音部５は、少なくとも一部が車室内側に面するようにして敷設され、これによって車室内の音が吸音部５に取り込まれて消音され、車室内の音が低減される。

次に、本実施例１の車両の車体構造の作用を説明する。

本実施例１の車両の車体構造によれば、車両の前面衝突時には、衝撃エネルギ吸収体３の骨格部４および吸音部５が圧縮変形することによって衝撃エネルギを吸収し、乗員の足部に加わる衝撃が緩和される。

また、車室内の音は、車室内側に面した吸音部５に取り込まれて消音され、車室内の音が低減される。

図５は、本実施例１における衝撃エネルギ吸収体３と、フェルト単体からなる吸音材とのエネルギ吸収性能を比較したグラフであり、図６は、本実施例１における衝撃エネルギ吸収体３と、硬質ポリウレタン単体からなる衝撃エネルギ吸収体との吸音性能を比較したグラフであり、本実施例１における衝撃エネルギ吸収体３は、衝撃エネルギの吸収性能と音の吸収性能を兼備したものであることが理解される。

［実施例２］
本実施例２による車両の車体構造について、前記実施例１と同一乃至均等な部分については同一符号を付して説明する。

本実施例２による車両の車体構造は、図７乃至図９に示すように、衝撃エネルギ吸収体３の上下両面に通気性を有する表面層６を形成して構成したものである。

通気性を有する表面層６は、織布、不織布または多孔質テープ等を用いて形成することができる。

また、この表面層６は、必ずしも衝撃エネルギ吸収体３の両面に形成する必要はなく、車室内側の片面にのみ形成してもよい。

この表面層６に着色または模様を施すことにより、衝撃エネルギ吸収体３を良好な外観品質のものとすることができる。

しかも、表面層６は、通気性を有するため吸音性能を低下させることがない。

他の構成および作用については、前記実施例１と同様であるので、説明を省略する。

［実施例３］
本実施例３による車両の車体構造について、前記実施例１と同一乃至均等な部分については同一符号を付して説明する。

本実施例３による車両の車体構造は、図１０乃至図１２に示すように、衝撃エネルギ吸収体３の上下両面に非通気性の薄膜表面層７を形成して構成したものである。

非通気性の薄膜表面層７は、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルムまたはポリ塩化ビニルフィルム等のプラスチックフィルムを用いて形成することができる。

この薄膜表面層７は、必ずしも衝撃エネルギ吸収体３の両面に形成する必要はなく、車室内側の片面にのみ形成してもよい。

このように、非通気性の薄膜表面層７を表面に形成することにより、衝撃エネルギ吸収体３の吸音のピーク周波数を低い周波数にコントロールすることができる。

また、薄膜表面層７は、非通気性であるため、衝撃エネルギ吸収体３に防水性能を付与することができる。

［実施例４］
本実施例４による車両の車体構造について、前記実施例１と同一乃至均等な部分については同一符号を付して説明する。

本実施例４による車両の車体構造は、図１３乃至図１５に示すように、衝撃エネルギ吸収体３の上下両面に、吸音部５と一体成形した表面吸音層８を設けて構成したものである。

表面吸音層８は、貫通孔４ａに充填された吸音材料と同じ材料を、吸音部５の形成と同時に一体成形して形成することができる。

この表面吸音層８は、必ずしも衝撃エネルギ吸収体３の両面に形成する必要はなく、車室内側の反対面にのみ形成してもよい。

このように、表面吸音層８を吸音部５と一体成形して形成することにより、骨格部４から吸音部５が分離して外れるのを防止できる。

また、衝撃エネルギ吸収体３が表面吸音層８の単一材料で覆われるので、外観品質が良好な衝撃エネルギ吸収体３とすることができる。

［実施例５］
本実施例５による車両の車体構造について、前記実施例１と同一乃至均等な部分については同一符号を付して説明する。

本実施例５による車両の車体構造は、図１６乃至図１８に示すように、骨格部４は、円錐台形状の複数の貫通孔４ａが複数個形成されたハニカム構造を呈しており、前記貫通孔４ａに吸音材料が充填されて吸音部５が形成されている。

このように、貫通孔４ａを円錐台形状とすることにより、斜め方向からの衝撃に対して安定したエネルギ吸収性能を有するようになり、また、貫通孔４ａを有する骨格部４を成形するときの型抜き性が良好となる。

本実施例５のように、貫通孔４ａを、車室内側（図１６、図１７の上部）で大径となり、車体パネル側（図１６、図１７の下部）で小径となる円錐台形状とすると、車室内側の吸音部５の面積を大きくとれるので、衝撃エネルギ吸収体５の吸音性能を向上させることができる。

なお、貫通孔４ａの形状は、円錐台形状に限るものではなく、四角錐台形状、五角錐台形状のような多角錐台形状であってもよい。

［実施例６］
本実施例６は、前記実施例５で説明した衝撃エネルギ吸収体３のハニカム構造を有する骨格部４を金型成形によって製造する一例を示すものである。

なお、前記実施例１と同一乃至均等な部分については同一符号を付して説明する。

図１９は、骨格部４を成形する金型を示したもので、ベースプレート２０、下型２１および上型２２を有し、ベースプレート２０には、円錐台形状のピン２０ａが複数個配列固定されており、下型２１には、ピン２０ａが挿通する穴２１ａがピン２０ａの対応位置に形成されている。

図２０に示すように、ベースプレート２０のピン２０ａに下型２１を嵌め込み、上から上型２２を組み合わせた状態で、硬質ポリウレタンを注入し、発泡させ、発泡終了後に下型２１およびベースプレート２０を外すことにより、骨格部４が製造される。

この場合、ピン２０ａを円錐台形状とすることにより、硬質ポリウレタン発泡体の形を崩すことなく、上型２２および下型２１をベースプレート２０から外すことができる。

次いで、貫通孔４ａに吸音材料を充填することにより、衝撃エネルギ吸収体３が製造される。

なお、下型２１および上型２２は、車体パネル面やカーペット面に合わせた形状とすることにより、これらの形状に合った骨格部４を製造することができる。

［実施例７］
本実施例７は、前記実施例５で説明した衝撃エネルギ吸収体３の他の製造方法を示すものである。

図２１に示すように、予め成形した円錐台形状の吸音部２５をベースプレート２３の上に嵌め込んで配置し、上部から上型２４を組み合わせた状態で、硬質ポリウレタンを注入し、発泡させる。

次いで、発泡終了後上型２４とベースプレート２３を取り外すことで、骨格部４内に吸音部２５が埋め込まれた襲撃エネルギ吸収体を製造することができる。

［実施例８］
本実施例８による車両の車体構造は、図２２に示すように、金属、樹脂、紙等の板状体で形成したハニカム構造の骨格部１４と、骨格部１４で囲まれた孔１４ａの中に、軟質または半硬質ポリウレタン発泡体またはフェルト等の吸音材料が充填されて形成された吸音部１５とを有して、衝撃エネルギ吸収体１３が構成されている。

前記衝撃エネルギ吸収体１３は、車両の前面衝突時には、骨格部１４および吸音部１５が圧縮変形することによって衝撃エネルギを吸収し、乗員の足部に加わる衝撃が緩和され、また、吸音部１５に車室内の音が取り込まれて消音され、車室内の音が低減される。

本実施例８による衝撃エネルギ吸収体１３においては、骨格部１４の材料や板厚、孔１４ａの大きさ等により、衝撃エネルギの吸収性能をコントロールすることができる。

また、骨格部１４を形成する板状体の板厚を薄くできるため、前記実施例１乃至実施例５のように硬質ポリウレタン発泡体で骨格部を形成した場合に比して、吸音部が占める面積割合を多くすることができ、より高い吸音性能を実現することができる。

［実施例９］
本製造例９は、前記実施例８で説明した衝撃エネルギ吸収体１３の一製造方法を示すものである。

なお、前記実施例８と同一乃至均等な部分については同一符号を付して説明する。

図２３に示すように、型２６に軟質ポリウレタン液を流し込んでおき、この上からハニカム構造の骨格部１４を型２６に浸漬し、上部から車体パネル面やカーペット面に合った形状の蓋２７を設置し、この状態で軟質ポリウレタンを発泡、硬化させ、硬化後に型２６から取り出すことにより、衝撃エネルギ吸収体１３が製造される。

以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、前記実施の形態では、ダッシュロアパネル１ａおよびフロアパネル２の双方に衝撃エネルギ吸収体３が敷設されている例を示したが、ダッシュロアパネル１ａおよびフロアパネル２のいずれか一方に衝撃エネルギ吸収体３が敷設されるものであってもよい。

また、前記実施の形態では骨格部４に形成される貫通孔４ａの形状は、円柱形状および円錐台形状の例を説明したが、四角柱や五角柱のような多角柱形状、および四角錐台や五画錐台のような多角錐台形状であってもよい。

本発明の最良の実施の形態である実施例１の車両の車体構造の全体の構成を説明する裁断側面図である。実施例１の車両の車体構造で使用される衝撃エネルギ吸収体の全体の構成を説明する斜視図である。実施例１の車両の車体構造で使用される衝撃エネルギ吸収体で、図２のＸ１−Ｘ１線断面図である。実施例１の車両の車体構造で使用される衝撃エネルギ吸収体で、図２のＹ１−Ｙ１線断面図である。実施例１における衝撃エネルギ吸収体と、フェルト単体からなる吸音材とのエネルギ吸収性能を比較したグラフである。実施例１における衝撃エネルギ吸収体と、硬質ポリウレタン単体からなる衝撃エネルギ吸収体との吸音性能を比較したグラフである。本発明の最良の実施の形態である実施例２の車両の車体構造で使用される衝撃エネルギ吸収体の全体の構成を説明する斜視図である。実施例２の車両の車体構造で使用される衝撃エネルギ吸収体で、図７のＸ２−Ｘ２線断面図である。実施例２の車両の車体構造で使用される衝撃エネルギ吸収体で、図７のＹ２−Ｙ２線断面図である。本発明の最良の実施の形態である実施例３の車両の車体構造で使用される衝撃エネルギ吸収体の全体の構成を説明する斜視図である。実施例３の車両の車体構造で使用される衝撃エネルギ吸収体で、図１０のＸ３−Ｘ３線断面図である。実施例３の車両の車体構造で使用される衝撃エネルギ吸収体で、図１０のＹ３−Ｙ３線断面図である。本発明の最良の実施の形態である実施例４の車両の車体構造で使用される衝撃エネルギ吸収体の全体の構成を説明する斜視図である。実施例４の車両の車体構造で使用される衝撃エネルギ吸収体で、図１３のＸ４−Ｘ４線断面図である。実施例４の車両の車体構造で使用される衝撃エネルギ吸収体で、図１３のＹ４−Ｙ４線断面図である。本発明の最良の実施の形態である実施例５の車両の車体構造で使用される衝撃エネルギ吸収体の全体の構成を説明する斜視図である。実施例５の車両の車体構造で使用される衝撃エネルギ吸収体で、図１６のＸ５−Ｘ５線断面図である。実施例５の車両の車体構造で使用される衝撃エネルギ吸収体で、図１６のＹ５−Ｙ５線断面図である。本発明の最良の実施の形態である実施例６の車両の衝撃エネルギ吸収体の製造方法で、金型配置を説明する斜視図である。実施例６の車両の衝撃エネルギ吸収体の製造方法で、金型組み合わせ状態を説明する断面図である。本発明の最良の実施の形態である実施例７の車両の衝撃エネルギ吸収体の製造方法で、金型配置を説明する斜視図である。本発明の最良の実施の形態である実施例８の車両の車体構造で使用される衝撃エネルギ吸収体の全体の構成を説明する斜視図である。本発明の最良の実施の形態である実施例９の車両の衝撃エネルギ吸収体の製造方法を説明する斜視図である。従来例の車両の車体構造で使用される衝撃エネルギ吸収体を上方から視た斜視図である。従来例の車両の車体構造で使用される衝撃エネルギ吸収体を下方から視た斜視図である。

符号の説明

１ダッシュパネル（車体パネル）
２フロアパネル（車体パネル）
３衝撃エネルギ吸収体
４骨格部
４ａ貫通孔
５吸音部
６通気性を有する表面層
７非通気性の薄膜表面層
８表面吸音層

Claims

車体パネルの車室内側面に衝撃エネルギを吸収する衝撃エネルギ吸収体が敷設されている車両の車体構造であって、
前記衝撃エネルギ吸収体は、衝撃エネルギを吸収する骨格部と、車室内音を吸収する吸音部とを有し、
前記骨格部は、板状でその板状部分に複数個の貫通孔が形成されたハニカム構造を成し、前記各貫通孔は、前記車室内側が大径で且つ前記車体パネル側が小径の錐台形状に形成され、
前記各貫通孔内に吸音材料が充填されて前記吸音部が形成されていることを特徴とする車両の車体構造。
前記各貫通孔は、円錐台形状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の車両の車体構造。