JP5429496B2 - 車両のドア構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両のドア構造に関し、特に、側面衝突時に、衝突速度に拘わらず効果的に乗員を保護することができる車両のドア構造に関する。

以前から、例えば、電柱や立ち木などの物体に車両が側面衝突した際に、乗員に対する衝撃を抑制するためのサイドエアバッグを備えた車両が実用化されている。なおサイドエアバッグには、カーテン状に展開されて乗員の頭部を保護するカーテンエアバッグ等も含まれるものとする。

サイドエアバッグは、車両がある程度の速度以上で物体に衝突すると展開されるようになっている。そしてサイドエアバッグが展開される高速領域で車両が側面衝突した場合には、サイドエアバッグのエネルギー吸収長が最大限確保されていることが好ましい。すなわち、高速領域で車両が側面衝突した場合、ドアトリムを含むドア全体が車室側に入り込むように折れ曲がる可能性が高いため、衝突により全体の厚みが極力薄くなるようにドアが変形して、ドアトリムと乗員との間の空間が極力広く確保されていることが望ましい。

ところで、例えば、車両が側面衝突した際に、インナパネルとドアリインフォースメンント（アウタパネル）とを接合した接合構造とドアトリムとの距離が縮まるようにしたものがある（特許文献１参照）。

特許文献１に記載の技術は、特にサイドエアバッグを考慮したものではないが、このような技術を、サイドエアバッグを備えた車両に採用することで、サイドエアバッグが展開した際に、サイドエアバッグによって乗員に対する衝撃を効果的に抑制することができる。

特許４４７０４４４号公報

一方、サイドエアバッグが展開されない低速領域においては、サイドエアバッグによるエネルギー吸収が行われない。このため、サイドエアバッグが展開される場合とは逆に、ドア自体の厚みはできるだけ初期状態を維持していることが望ましい。すなわちサイドエアバッグが展開されない程度の低速領域で車両が側面衝突した場合、ドアトリムを含むドア全体が車室側に入り込むように折れ曲がる可能性は比較的低いため、ドアトリムの初期形状が極力保たれるようにすることが好ましい。

このように高速領域における側面衝突時にはドアの厚さは極力薄くなることが好ましく、低速領域における側面衝突時にはドアの厚さは極力初期状態を維持していることが好ましく、これらの相反する要望を満たすドア構造を実現することは難しかった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、車両の側面衝突速度に拘わらず、車両の側面衝突時における乗員に対するエネルギー吸収長を維持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、サイドエアバッグを備えた車両のドア構造であって、前記車両の室内に配置されるシートの車幅方向側方に設けられ、アウタパネルと該アウタパネルの車室側に設けられるインナパネルとを備えるドアパネルと、前記インナパネルの車室側に固定されるドアトリムと、を備え、前記アウタパネル及び前記ドアトリムの少なくとも一方には、前記インナパネルに向かって突出するリブが設けられていると共に、前記インナパネルには、前記リブに対向する位置から車両の前後方向で所定距離だけ離れた位置に当該リブを挿入可能な挿入孔が設けら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２の態様は、前記リブが前記ドアトリムに設けられており、前記リブに対応する挿入孔が、前記インナパネルの前記リブに対向する位置から、前記ドアパネル及び前記ドアトリムが車両に固定される固定部側に所定距離だけ離れた位置に設けられていることを特徴とする第１の態様の車両のドア構造にある。

かかる第１及び第２の態様では、サイドエアバッグが展開されない程度の低速領域で車両が側面衝突した場合には、リブがインナパネルに当接した状態が維持される。これによりドアの全体の厚さが比較的厚く維持される。一方、サイドエアバッグが展開される高速領域で車両が側面衝突した場合には、ドアが湾曲することによってリブが相対的に移動して挿入孔に挿入される。これによりドアの厚みが大幅に薄くなり、その分だけサイドエアバッグが展開される空間が広く確保できる。つまりサイドエアバックのエネルギー吸収量を高めることができる。したがって、車両の速度領域に拘わらず、車両の側面衝突時における乗員に対するエネルギー吸収長を維持できる。

本発明の第３の態様は、前記リブ及び挿入孔が、ベルトライン付近に設けられていることを特徴とする第１又は２の態様の車両のドア構造にある。

かかる第３の態様では、乗員がドアに最も近づきやすいベルトライン付近にリブ及び挿入孔が設けられていることで、乗員に対するエネルギー吸収長を維持できる。

本発明の第４の態様は、前記リブは、その先端側に向かって径が漸小していることを特徴とする第１〜３の何れか一つの態様の車両のドア構造にある。

本発明の第５の態様は、前記リブが、円錐形状であることを特徴とする第４の態様の車両のドア構造にある。

本発明の第６の態様は、前記インナパネルには、前記挿入孔から連続して設けられて前記リブの先端部が係合するガイド溝が設けられていることを特徴とする第１〜５の何れか一つの態様の車両のドア構造にある。

かかる第４〜第６の態様では、リブが挿入孔に入り易くなり、高速領域での側面衝突時の乗員に対するエネルギー吸収長を維持できる。

かかる本発明のドア構造によれば、異なる速度領域（低速、高速）における衝突時に必要な相反する機能を達成することが可能となる。したがって、低速領域又は高速領域の何れの速度領域で側面衝突が起こった場合でも、衝突時に乗員が受ける衝撃を確実に低減することができ、乗員に対するエネルギー吸収長を維持できる

本発明の一実施形態に係るドアを備える車両の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るドアの構造を示す縦断面図である。 本発明の一実施形態に係るドアの構造を示す横断面図である。 本発明の一実施形態に係るドアの要部を示す拡大断面図である。 側面衝突時におけるドアの変形状態を説明する横断面図である。 低速領域での側面衝突時におけるドアの変形状態を示す横断面図である。 高速領域での側面衝突時におけるドアの変形状態を示す横断面図である。 低速領域での側面衝突時におけるリブの移動状態を示す拡大断面図である。 高速領域での側面衝突時におけるリブの移動状態を示す拡大断面図である。 本発明の一実施形態に係るドアの構造を模式的に示す斜視図である。

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に示すように、本願発明は、サイドエアバッグを備えた車両１の側面に取り付けられたドア１０の構造に関するものである。本実施形態に係るドア１０は、図２及び図３に示すように、車両１の外板をなすアウタパネル１１と、アウタパネル１１の車室側に配されたインナパネル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の車室側に配されたドアトリム１４とを備えている。なお、ドアパネル１３内の空間には、図示しないがウィンドガラスやドアロックシステム等が収容されている。

ドア１０を構成するドアパネル１３及びドアトリム１４は、車両１の前方側の端部の固定部２０で車両１に固定されている。具体的には、ドア１０は、ヒンジ２を介して車両１に固定されている。

またドアトリム１４には、インナパネル１２側に向かって突出するリブ１５が設けられている。本実施形態では、ドア１０のベルトライン付近の領域Ａ（図１参照）に、複数のリブ１５が車両１の前後方向に所定間隔で並設されている。なお、リブ１５の数は特に限定されず適宜決定されればよいが、複数個設けられていることが好ましい。

これらのリブ１５は、図４の拡大図に示すように、ドアトリム１４とインナパネル１２との間隔と略一致する高さで設けられている。またリブ１５の形状は特に限定されないが、先端側に向かって径が漸小していることが好ましく、特に、円錐形状であることが好ましい。このようなリブ１５は、本実施形態では、ドアトリム１４に一体成型によって形成されているが、例えば、リブ１５とドアトリム１４とは別体であってもよく、リブ１５がドアトリム１４に接着等により固定されていてもよい。

一方、インナパネル１２には、リブ１５を挿入可能な挿入孔１６が各リブ１５に対応して設けられている。これらの挿入孔１６は、リブ１５に対向する位置から車両１の前後方向で所定距離だけ離れた位置、本実施形態では、各リブ１５に対向する位置から固定部２０側（車両１の前方側）に所定距離だけ離れた位置に設けられている。これらの挿入孔１６の形状は、リブ１５の形状に合わせて円形に形成されており、その直径はリブ１５の基端部の直径よりも若干大きく形成されている。勿論、挿入孔１６の形状は、リブ１５を挿入可能であれば、特に限定されるものではない。

このようにドアトリム１４にリブ１５が設けられていると共に、インナパネル１２に挿入孔１６が設けられていることで、以下に説明するように、車両１の速度に拘わらず車両１が側面衝突した際の乗員に対するエネルギー吸収長を維持できる。

上述のようにドア１０を構成するドアパネル１３及びドアトリム１４は固定部２０によって車両１に固定されている。このため、ドア１０は、図５に示すように、電柱等の物体に衝突して荷重Ｆが加わることにより、アウタパネル１１側から順に変形し、変形の初期段階では、固定部２０に相当するドア固定点Ｐ０と、ドア１０に対して荷重Ｆが入力される入力点Ｐ１の２点を基準として略楕円形状に変形する。その際、ドアトリム１４とインナパネル１２とは、ドア固定点Ｐ０でそれぞれ固定されているため、このドア固定点Ｐ０を基準とする変形量に大小差が生じる。この変形量の差に起因して、ドアトリム１４とインナパネル１２とは、図中に矢印で示すように逆方向に移動して相対位置なズレが生じる。

そして、図６及び図８に示すように、低速領域でドア１０が物体１００に衝突した場合、ドアトリム１４の変形量（湾曲量）は比較的小さいため、リブ１５は、移動したとしても挿入孔１６に達すことなく、インナパネル１２に当接した状態のままとなる。このため、ドアトリム１４とインナパネル１２との間隔は、大幅に狭まることはなく、ドア１０の全体の厚みも比較的厚い状態に維持される。すなわちドア１０の強度（ドアトリム１４の強度）が比較的高い状態に維持される。したがって、乗員と物体１００との間には、比較的広い空間が確保される。

一方、図７及び図９に示すように、高速領域でドア１０が物体１００に衝突した場合、ドア１０は、固定部２０に相当するドア固定点Ｐ０を基準として車室側に大きく変形しつつ、荷重Ｆの入力点（アウタパネル１１と物体１００との接触点）Ｐ１を頂点として車室側が凸となるように屈曲する。このときのドアトリム１４とインナパネル１２との相対位置ズレ量は低速領域の場合に比べて大きく、リブ１５が挿入孔１６まで移動して挿入孔１６に入り込む。なおリブ１５に対する挿入孔１６の位置は、このようなドア１０の変形に伴うリブ１５の移動量を考慮して適宜決定すればよい。

ここで、本実施形態ではリブ１５が、円錐形状に形成されており、先端側に向かって径が漸小している。また挿入孔１６の形状が、リブ１５の形状に合わせて円形に形成されている。これにより、高速領域でドア１０が物体１００に衝突した場合に、リブ１５が挿入孔１６に極めて挿入され易くなる。特に、リブ１５の断面及び挿入孔１６が円形であることで、リブ１５が多少回転してしまった場合でも、問題なく挿入孔１６に挿入される。

なおリブ１５を挿入孔１６により確実に挿入させるために、図１０に示すように、インナパネル１２に、リブ１５の先端部が係合するガイド溝３０を挿入孔１６まで連続して設けるようにしてもよい。これにより、各リブ１５はこのガイド溝３０に沿って確実に挿入孔１６まで誘導される。

このように挿入孔１６にリブ１５が挿入されることで、ドアトリム１４とインナパネル１２との隙間は大幅に狭くなり、ドア１０の全体の厚みも極めて薄くなる。本実施形態では、リブ１５がベルトライン付近の領域Ａに設けられているため（図１参照）、ベルトライン付近の高さにおけるドア１０の厚みが特に薄くなる。これにより高速領域でドア１０が物体１００に衝突した場合でも、ドア１０のドアトリム１４と乗員との間には、サイドエアバッグが展開される空間Ｓが十分に確保される。したがって、エネルギー吸収ストロークを最大限確保することができる。

以上のように、本発明に係るドア１０の構造によれば、異なる速度領域（低速、高速）における衝突時に必要な相反する機能を達成することが可能となる。したがって、低速領域又は高速領域の何れの速度領域で側面衝突が起こった場合でも、衝突時に乗員が受ける衝撃を確実に低減することができる。

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、上述の実施形態では、ドアトリム１４にリブ１５が設けられた例を説明したが、リブ１５が、ドアパネル１３を構成するアウタパネル１１にインナパネル１２側に突出して設けられていてもよい。さらには、ドアトリム１４とアウタパネル１１とのそれぞれにリブ１５を設けるようにしてもよい。なおアウタパネル１１にリブ１５を設ける場合、初期状態において各挿入孔１６に対向する位置から固定部２０側に所定距離だけ離れた位置にリブ１５を設けるようにする。これにより、上述の実施形態と同様に、車両の速度領域に拘わらず、衝突時に乗員が受ける衝撃を確実に低減することができる。

１ 車両
２ ヒンジ
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 リブ
１６ 挿入孔
２０ 固定部
３０ ガイド溝
１００ 物体

Claims (6)

1. サイドエアバッグを備えた車両のドア構造であって、
   前記車両の室内に配置されるシートの車幅方向側方に設けられ、アウタパネルと該アウタパネルの車室側に設けられるインナパネルとを備えるドアパネルと、前記インナパネルの車室側に固定されるドアトリムと、を備え、
   前記アウタパネル及び前記ドアトリムの少なくとも一方には、前記インナパネルに向かって突出するリブが設けられていると共に、前記インナパネルには、前記リブに対向する位置から車両の前後方向で所定距離だけ離れた位置に当該リブを挿入可能な挿入孔が設けられていることを特徴とする車両のドア構造。
2. 前記リブが前記ドアトリムに設けられており、前記リブに対応する挿入孔が、前記インナパネルの前記リブに対向する位置から、前記ドアパネル及び前記ドアトリムが車両に固定される固定部側に所定距離だけ離れた位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両のドア構造。
3. 前記リブ及び挿入孔が、ベルトライン付近に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両のドア構造。
4. 前記リブは、その先端側に向かって径が漸小していることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の車両のドア構造。
5. 前記リブが、円錐形状であることを特徴とする請求項４に記載の車両のドア構造。
6. 前記インナパネルには、前記挿入孔から連続して設けられて前記リブの先端部が係合するガイド溝が設けられていることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の車両のドア構造。

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