JP4978862B2 - 自動車の衝撃吸収構造 - Google Patents

Description

本発明は自動車の衝撃吸収構造に係り、特に車室ドア内に設けられる側突パッドの構造に関するものである。

従来、乗用車等の自動車においては、ドア内に側面衝突時の衝突エネルギーを吸収するための側突パッドを設けた車種がある。例えば図１０に示すように、フロントドア１は、その乗員の腰部の側方に位置する部位に、具体的にはインパクトビーム２の内側に、側突パッド３が配置されている。

この側突パッド３は、図１１に示すように、ドアインナーパネルに取り付けられるケース３ａと、このケース３ａ内に設けられた少なくとも一つ、図示の場合、三個の中空部内にそれぞれ挿入されるアルミ押出し成形による断面格子状の挿入部材３ｂと、から構成されている。

このような構成によれば、図１１に矢印Ａで示すように、側方からフロントドア１に対して側面衝突の衝突エネルギーによる荷重が加えられたとき、この荷重はフロントドア１のインパクトビーム２を介してフロントドア１の前後端に伝達され、さらにフロントドア１の前後端の下部が内側に変形して、車体側に伝達される。

これにより、フロントドア１の下部及び車体側のロッカー部等が横方向内側に変形するので、前述した衝突エネルギーが吸収される。その際、インパクトビーム２そしてフロントドア１が車室内側に向かって僅かに進入するが、乗員の腰部付近には側突パッド３が設けられているので、衝撃荷重の乗員への影響を低減できる。
このようにして、ドア内空間も生存空間として使用できると共に、シートロッドへの荷重伝達も可能となり、シートを含む車体全体で側突衝撃に対して反発させることができる。

また、側突パッドとして、図１２に示すように、ドアインナーパネルに取り付けられるように形成された例えば６６ナイロン（登録商標），６ナイロン（登録商標），ＰＯＭ等の樹脂から成る断面ハニカム形状の樹脂ケースから成る側突パッド４も知られている。
このような側突パッド４によれば、側面衝突の衝突エネルギーによる荷重が、このような構造の側突パッドで受け止められて前述の側突パッド３と同様に衝撃荷重の乗員への影響を低減できる。

さらに、上述した側突パッド３における挿入部材３ｂの中空部内に、高剛性材を発泡させた角材を充填した側突パッドも知られている。
また、側突パッド４のハニカム構造のケースに、補強材として鉄パイプやアルミパイプを組み合わせた側突パッドや、これらのパイプ中に高剛性発泡材を充填発泡させあるいは発泡後に挿入した側突パッドも知られている。

これに対して、図１３に示すように、樹脂等から成るケース５ａの中空部に対してアルミニウムまたは鉄等から断面格子状に押出し成形され且つ図１４に示すように格子内に樹脂５ｃがインサート成形された補強材５ｂを挿入させて成る側突パッド５も知られている。
このような側突パッド５によれば、側面衝突の衝突エネルギーによる荷重が加えられたとき、補強材５ｂの壁面座屈が充填樹脂によって抑制されるので、壁面座屈による荷重低下が低減される。従って、荷重が効率的に伝達されることになる。

これに対して、特許文献１には、クロスメンバの両端付近に、クラッシュボックスを固定すると共に、このクラッシュボックスに対向する車室ドアの内部に外力伝達部材を設けることで、側面衝突時に車室ドアに側方から加えられる衝撃を外力伝達部材からクラッシュボックスへ伝達して、車室ドアと車体の永久変形を防止する自動車が開示されている。
特開平０７−３２３８６７号公報

しかしながら、図１０〜図１４に示した衝撃吸収構造における各側突パッドは、何れも構造が複雑であり、コストが高くなってしまう。
また、上記の側突パッドを２つ車幅方向に並ぶように車室ドアに設けて、側面衝突時に衝撃を吸収する衝撃吸収構造も考えられるが、より一層安全性能を高めるためには、外側に設けるパッドからその車室側に設けるパッドへの荷重の伝達効率を高くする必要がある。しかし、上記のように、従来の衝撃吸収構造は、ドアに設けた二つの側突パッドの伝達効率のより一層の向上を考慮して創作されてはいない。

本発明は、以上の点にかんがみ、側面衝突時にドア内側に設けられた側突パッドの荷重伝達効率を向上させる自動車の衝撃吸収構造を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は、自動車の車体側面に設けたドア用開口部の領域で車室内のシートロッドに対応した側突パッドが上記開口部を閉じる車室ドアに設けられており、側面衝突時に側突パッドがシートロッドに当接して衝突による荷重をシートロッドに伝達する自動車の衝撃吸収構造であって、側突パッドは、車室ドアのアウターパネルとインナーパネルとの間に配置されるアウター側パッドと、このアウター側パッドに設けられた中空部に一部を挿入させた状態でアウター側パッドの車室側に配置されるインナー側パッドと、から成り、インナー側パッドは、車室ドアのインナーパネルとドアトリムとの間に配置されるインナーパッド本体部と、このインナーパッド本体部から延出し中空部内に挿入される挿入部と、から成り、インナーパッド本体部は互いに平行に延びた複数の第１のリブを有し、挿入部は第１のリブの延出方向と異なる方向へ延びた第２のリブを有することを特徴としている。
本発明の自動車の衝撃吸収構造において、好ましくは、第２のリブは断面格子状に形成され、アウター側パッドはハニカム構造で構成されている。

本発明によれば、側面衝突評価において、側方から水平方向に評価用バリアが車室ドア、特に三列シート車のセカンドシートに隣接するドアに側面衝突したとき、車室ドア内に取り付けられた側突パッドが車室側のシートロッドに確実に当接することで、衝突エネルギーによる荷重が側突パッドを介してシートロッドに効率的に伝達され、乗員の安全がより一層確実に確保される。

この場合、側突パッドのアウター側パッドがハニカム構造を有しているので、重圧面積の広いアウター側に対応することが可能であり、側面衝突時の車室ドアのアウターパネルの内側への変形が抑制され得るので、乗員に対する腰荷重が低減される。

また、荷重は、車室ドアのアウターパネルから側突パッドのアウター側パッドより外側に突出するインナー側パッドの挿入部材の先端から、この挿入部材及びインナー側パッドを介して、さらにドアトリムを介して、シートのシートロッドに伝達する。
従って、これらの挿入部材及びインナー側パッドがアルミニウム等の押出し成形によって高い剛性を有するように形成されているので、衝突エネルギーによる荷重が効率的に挿入部材，インナー側パッドを介してシートロッドに伝達する。
その際、挿入部材及びインナー側パッドは、共にリブを備えることによって、質量が軽減されると共に、これらのリブの方向が互いに異なることによって、挿入部材からインナー側パッドに対して荷重が効率よく伝達することになる。

このようにして、側面衝突時に側突パッドの車室内側への進入が抑制されることになり、例えば三列シートのセカンドシートが独立三座タイプとして構成されている場合であっても、側面衝突時に側突パッドが車室内側に進入してセカンドシートに着座している乗員に接触するようなことはない。従って、側面衝突時には、側突パッドが車室内側に向かってあまり進入しないので、車室内の乗員の安全がより一層確実に確保される。

アウター側パッドが樹脂によって断面ハニカム構造で構成されており、挿入部材が、アルミニウム等の金属から押出し成形されている場合には、少ない材料で高い剛性を得ることができ、コストが低減される。

インナー側パッドの挿入部材の車幅方向外端が、アウター側パッドの車幅方向外端よりも車幅方向外側に突出している場合には、側面衝突時の衝突エネルギーによる荷重が、アウター側パッドで吸収されることなく、インナー側パッドに対して効率的に伝達する。

以下、図面に示した実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。図中のＦｒは車両前方、Ｕｐは車両上方、Ｏｕｔは車幅外方向を示す。
図１及び図２は、本発明の実施形態に係る自動車の衝撃吸収構造１０を示す図である。
自動車の衝撃吸収構造１０は、自動車の車体側面に設けたドア用開口部１０ａの領域で、このドア用開口部１０ａを開閉可能に閉じる車室ドア１１と、車室ドア１１に設けた側突パッド１２と、車室内のシートを支持するシートロッド１３と、を含んでいる。なお、図示の車室ドア１１は、所謂三列シート車のセカンドシートに隣接するドアである。

車室ドア１１は、薄い鋼板から成り互いに接合されたアウターパネル１１ａとインナーパネル１１ｂとから構成されており、これらのアウターパネル１１ａとインナーパネル１１ｂとの間でアウターパネル１１ａ側に車両前後方向に延びるインパクトビーム１１ｃが設けられている。インパクトビーム１１ｃは、例えば中空円筒状の鉄製パイプから構成されており、側面衝突評価試験で使用される評価用バリアＭＤＢの上端より下側の高さ位置に配置されている。

車室ドア１１は、インナーパネル１１ｂの内面にドアトリム１１ｄが装着されており、このドアトリム１１ｄには、スピーカやウィンドウスイッチ等（図示せず）が備えられている。また、車室ドア１１には、アウターパネル１１ａとインナーパネル１１ｂとの間に昇降可能にドアガラス１１ｅが支持されている。

側突パッド１２は、車室ドア１１のアウターパネル１１ａとインナーパネル１１ｂとの間に配置されたアウター側パッド１４と、このアウター側パッド１４に設けられた中空部（後述）に一部を挿入させた状態でアウター側パッド１４の車室側に配置されるインナー側パッド１５と、から構成されている。
これらのアウター側パッド１４とインナー側パッド１５とは、それぞれ車室ドア１１のインパクトビーム１１ｃに並設されている。また、アウター側パッド１４とインナー側パッド１５とは、車幅方向で車体側のシートロッド１３に対応する領域に配置されている。
なお、シートロッド１３が後述するように前後方向に移動可能であるので、これらのアウター側パッド１４，１５は、シートロッド１３の移動範囲内の何れの位置においてもシートロッド１３に対応するように、その前後方向の長さが適宜に、例えば一般的には１００〜１２０ｍｍ程度に選定されている。

アウター側パッド１４は全体が樹脂から構成されており、図３〜図６に示すように、断面ハニカム構造を有している。さらに、アウター側パッド１４には、車幅方向に貫通した中空部１４ａが形成されている。この中空部１４ａは、インパクトビーム１１ｃの傾斜した長手方向に整合して車両前後方向の水平線に対して傾斜して配置されている。

アウター側パッド１４のハニカム構造は、図６に示すように、車幅方向中間に位置する平板状のベース１４ｂから外側及び内側に向かってリブ１４ｃが突出するように形成されている。即ち、隣接するリブ１４ｃ同士の組み合わせによって断面が六角形の筒部１４ｅを成し、この筒部１４ｅが複数一体形成されてハニカム構造を成す。ベース１４ｂには個々の六角形の筒部１４ｅ内の水を抜くための孔１４ｄが形成されている。なお、個々の六角形の筒部１４ｅ底のベース１４ｂ部分は開口として形成されてもよい。

インナー側パッド１５は、図３に示すように、車室ドア１１のインナーパネル１１ｂとドアトリム１１ｄとの間に位置するパッド本体１６と、このパッド本体１６から車幅方向外側に向かって延出する挿入部材１７と、から構成されている。

パッド本体１６は、図３及び図８に示すように互いに平行な複数のリブ１６ａを有する。このリブ１６ａは、装着時に、車両前後方向にほぼ水平に延びるように形成されている。これらの複数のリブ１６ａの車両外側の各端部は図３に示すように垂直状に広がった壁パネル１６ｂに接合されており、複数のリブ１６ａの車室側の各端部は上端部と下端部とを壁パネル１６ｂに接合し中間領域を車室側に張り出した内側パネル１６ｃの垂直状のパネル内面に接合されている。即ち、複数の各リブ１６ａは、外側の壁パネル１６ｂと内側パネル１６ｃとの間に画成される空間Ｓ内で、車両前後方向にほぼ水平に延びている。
パッド本体１６の構造において、各リブ１６ａの厚さ，リブ１６ａ同士の間隔，自動車の車幅方向の全体の厚さは、パッド本体１６が所定の剛性を備えるように適宜に選定されている。なお、パッド本体１６は、例えばアルミニウムから押出し成形によって形成される。

挿入部材１７は、断面格子状のリブ１７ａを有するように、例えばアルミニウムから押出し成形によって形成されている。挿入部材１７は、装着時に前述したアウター側パッド１４の中空部１４ａ内に挿入され得るようにその大きさが選定されており、さらに、挿入部材１７の外端１７ｂは、図８に示すように、装着時にアウター側パッド１４の中空部１４ａから外側に突出するようにその長さが選定されている。

挿入部材１７の格子状のリブ１７ａは、アウター側パッド１４の中空部１４ａと整合するように傾斜して形成されている。
そして、これらのパッド本体１６と挿入部材１７とは、リブ１６ａが配置された領域に対応したパッド本体１６の車両外側の面に挿入部材１７を当接させた状態で、図示省略する固定ネジなどの固定手段によって一体に組み立てられて、インナー側パッド１５が構成される。従って、リブ１７ａは、図９に示すように、インナー側パッド１５のパッド本体１６に形成されたリブ１６ａと異なる方向に延びていることになる。
これにより、側面衝突時に、車室ドア１１に対して側方から水平方向内側に向かう荷重が加えられたとき、この荷重が車室ドア１１のアウターパネル１１ａから側突パッド１２の挿入部材１７，パッド本体１６を介して、さらにドアトリム１１ｄを介して、車室ドア１１の内側に配置されたシートロッド１３まで伝達される。

アウターパネル１１ａとインナーパネル１１ｂとの間に配設されたアウター側パッド１４の中空部１４ａへインナーパネル１１ｂとドアトリム１１ｄとの間に配置されたインナー側パッド１５のパッド本体１６から延出した挿入部材１７の挿入を可能にさせるために、インナーパネル１１ｂには挿入部材１７を挿通させるための開口１１０ａが形成されている。

シートロッド１３は、車室フロアに固定したシートレール１９上で前後方向に移動可能に支持したセカンドシート２０の左右方向に延びるパイプ状の部材であって、セカンドシート２０の前後方向の移動に伴って前後方向に移動する。即ち、シートロッド１３は、図１における位置１３ａから位置１３ｂまでの範囲を移動可能である。このようなシートロッド１３の変更位置の何れにも対応できるように、前述した側突パッド１２は、その寸法が選定されている。

本発明の実施形態による自動車の衝撃吸収構造１０は以上のように構成されており、側面衝突評価において、図２に矢印Ａで示すように、側方から水平方向に評価用バリアＭＤＢが車室ドア１１に側面衝突したとき、衝突エネルギーによる荷重は、車室ドア１１のインパクトビーム１１ｃを介して車室ドア１１の前後端に伝達され、さらに車室ドア１１の前後端の下部におけるインナーパネル１１ｂが車体側のクロスメンバ等に当接して車体側に伝達され、上述した衝突エネルギーが吸収されることになる。

また、衝突エネルギーによる荷重は、上述のように、車体側に伝達されて吸収されるまでの間に、車室ドア１１全体に対して矢印Ａ方向に加えられるので、この荷重が、アウターパネル１１ａからインパクトビーム１１ｃ，インナー側パッド１５の挿入部材１７及びパッド本体１６を介してドアトリム１１ｄに伝達され、車室ドア１１全体が矢印Ａ方向に、即ち車室内側に進入しようとする。

その際、ドアトリム１１ｄが内側のセカンドシート２０のシートロッド１３に当接する。従って、上述した荷重は、側突パッド１２のインナー側パッド１５の挿入部材１７，パッド本体１６を介してシートロッド１３に伝達される。これにより、上述した荷重は、さらにシートロッド１３から車体側に伝達され吸収される。即ち、インナー側パッド１５の挿入部材１７，パッド本体１６によって、側面衝突の衝突エネルギーによる荷重が車室ドア１１から車内のセカンドシート２０のシートロッド１３に伝達される。
特に、パッド本体１６のリブ１６ａと挿入部材１７のリブ１７ａとが互いに異なる方向に延びていることで、側面衝突時に車室ドア１１のアウターパネル１１ｂに加えられる荷重が、挿入部材１７からパッド本体１６に対して確実に伝達されるので、良好な荷重伝達効率が得られる。

このようにして、側突荷重がシートロッド１３に伝達されることによって、側突パッド１２そして車室ドア１１のドアトリム１１ｄの車室内側への撓み量をより一層低減させることが可能になる。従って、独立三座タイプのセカンドシート２０の場合にも、両側の座席の乗員Ｐが側面衝突時に確実に保護されることになると共に、欧州規格であるＡＥ−ＭＤＢ側突性能が達成される。

また、側突荷重によって車室ドア１１全体が矢印Ａ方向に、即ち車室内側に進入しようとするとき、アウターパネル１１ｂが直接に側突パッド１２のアウター側パッド１４に当接する。これにより、アウターパネル１１ｂは、アウター側パッド１４の領域で車幅方向内側への変形が抑制される。即ち、アウターパネル１１ｂは、図８に鎖線１１ｂ’で示すように変形する。従って、アウター側パッド１４の外形に基づいて、側面衝突時における車室ドア１１のアウターパネル１１ａ，インナーパネル１１ｂ，ドアトリム１１ｄの車幅方向内側への変形が抑制されるので、衝突側のセカンドシート２０の乗員Ｐに対する腰荷重が低減されることができる。

以上詳述したが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施できる。例えば、上述した実施形態においては、衝撃吸収構造１０を三列シートの自動車のセカンドシート２０に対応する車室ドア１１に適用した場合について説明したが、これに限らず、乗員の側方に配置される他の車室ドアに対して、あるいは二列シートの自動車の各車室ドアに対して本発明による衝撃吸収構造を適用することも可能である。

また、上述した実施形態においては、車室ドア１１は、単にドア用開口部１０ａに対して開閉可能に構成されているが、車室ドア１１は、揺動式であってもまたスライド式であってもよいことは明らかである。

さらに、上述した実施形態においては左側の車室ドア１１について説明したが、右側の車室ドアについても、左右対称に構成されることで、同様に右方からの側面衝突時に、衝突エネルギーによる荷重が、車室ドア１１から側突パッド１２を介してシートロッド１３に伝達され吸収されることで、右側の乗員Ｐが保護され得る。

本発明による自動車の衝撃吸収構造の一実施形態の構成を示す概略側面図である。 図１の自動車の衝撃吸収構造を示す概略背面図である。 図１の自動車の衝撃吸収構造における側突パッドの構成を示す分解斜視図である。 図３の側突パッドにおけるアウター側パッドの構成を示す概略斜視図である。 図４のアウター側パッドの概略側面図である。 図４のアウター側パッドの概略断面図である。 図３の側突パッドにおけるインナー側パッドの構成を示す概略斜視図である。 図７のインナー側パッドの概略断面図である。 図７のインナー側パッドの概略側面図である。 従来の側突パッドを備えた自動車の車室ドアの一例の構成を示す概略斜視図である。 図１０の車室ドアに備えられた側突パッドの一例の構成を示す分解斜視図である。 （Ａ）は従来の側突パッドの他の例を示す概略斜視図であり、（Ｂ）は概略断面図である。 側突パッドの他の例を示す分解斜視図である。 側突パッドの他の例を示す概略断面図である。

符号の説明

１０ 衝撃吸収構造
１０ａ ドア用開口部
１１ 車室ドア
１１ａ アウターパネル
１１ｂ インナーパネル
１１ｂ’ 鎖線
１１ｃ インパクトビーム
１１ｄ ドアトリム
１１ｅ ドアガラス
１２ 側突パッド
１３ シートロッド
１３ａ 位置
１３ｂ 位置
１４ アウター側パッド
１４ａ 中空部
１４ｂ ベース
１４ｃ リブ
１４ｄ 孔
１４ｅ 筒部
１５ インナー側パッド
１６ パッド本体
１６ａ リブ
１６ｂ 壁パネル
１６ｃ 内側パネル
１７ 挿入部材
１７ａ リブ
１７ｂ 外端
１９ シートレール
２０ セカンドシート
１１０ａ 開口
ＭＤＢ 評価用バリア
Ｐ 乗員
Ｓ 空間

Claims (6)

1. 自動車の車体側面に設けたドア用開口部の領域で車室内のシートロッドに対応した側突パッドが上記開口部を閉じる車室ドアに設けられており、側面衝突時に上記側突パッドが上記シートロッドに当接して衝突による荷重をシートロッドに伝達する、自動車の衝撃吸収構造であって、
   上記側突パッドは、上記車室ドアのアウターパネルとインナーパネルとの間に配置されるアウター側パッドと、このアウター側パッドに設けられた中空部に一部を挿入させた状態で上記アウター側パッドの車室側に配置されるインナー側パッドと、から成り、
   上記インナー側パッドは、上記車室ドアの上記インナーパネルとドアトリムとの間に配置されるインナーパッド本体部と、このインナーパッド本体部から延出し上記中空部内に挿入される挿入部と、から成り、
   上記インナーパッド本体部は互いに平行に延びた複数の第１のリブを有し、
   上記挿入部は上記第１のリブの延出方向と異なる方向へ延びた第２のリブを有することを特徴とする、自動車の衝撃吸収構造。
2. 前記第２のリブが断面格子状に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の自動車の衝撃吸収構造。
3. 前記アウター側パッドはハニカム構造で構成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の自動車の衝撃吸収構造。
4. 前記挿入部は、アルミニウム等の金属から押出し成形されていることを特徴とする、請求項１〜３の何れかに記載の自動車の衝撃吸収構造。
5. 前記インナー側パッドの挿入部の車幅方向外端が前記アウター側パッドの車幅方向外端よりも車幅方向外側に突出していることを特徴とする、請求項１〜４の何れかに記載の自動車の衝撃吸収構造。
6. インパクトビームは、その一部が前記側突パッドの車幅方向外側に位置するように、前記車室ドア内に設けられていることを特徴とする、請求項１〜５の何れかに記載の自動車の衝撃吸収構造。

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