JP6787170B2

JP6787170B2 - 車両用衝撃吸収構造

Info

Publication number: JP6787170B2
Application number: JP2017028741A
Authority: JP
Inventors: 祐三出田; 佳亮浦野
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2017-02-20
Filing date: 2017-02-20
Publication date: 2020-11-18
Anticipated expiration: 2037-02-20
Also published as: JP2018134890A; US20180236961A1; US10518730B2

Description

本発明は、車両用衝撃吸収構造に関する。

従来、車両用衝撃吸収構造として下記特許文献１に記載のものが知られている。具体的には、車両天井の車室内側面を構成するルーフトリムの車室外側において、ルーフパネルを補強するルーフブレースに衝撃吸収部材が添設され、車両衝突時等にはこの衝撃吸収部材が変形することで衝撃を吸収して乗員の頭部を保護する構造とされている。この衝撃吸収部材は、ルーフブレースを車室内側から覆うように、かつルーフブレースとの間に所定の間隔を設けて配設されている。

特開２０００−２８９６５０号公報

このような衝撃吸収構造によると、十分に長い衝撃吸収ストロークを確保できるため、高い衝撃吸収性能を発揮して乗員の頭部を保護することができる。衝撃を吸収するという観点からは、一定の衝撃吸収ストローク（天井においては一定の高さ）を確保するのが望ましいが、車室空間をより広く確保するという観点からは、車室内側面を構成するトリムをより車室外側に配することが望まれ、当該トリムと車両パネルとの間の車室内外方向における幅（高さ）はある程度制限されることとなる。そのようなスペースが十分に確保できない箇所においても衝撃吸収性能を最大限引き出すべく、衝撃吸収材の材質や衝撃吸収材の形状を変える等様々な試みがなされているが、材料や形状の置換のみでは衝撃吸収部材の潰れ残りが発生しエネルギーを十分に吸収できない等の課題が残り、衝撃吸収部材の構成に改善の余地があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、十分な車室空間を確保しつつ衝撃吸収性能に優れた車両用衝撃吸収構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、車室内側面を構成するトリム部材の車室外側に衝撃吸収体を備えた車両用衝撃吸収構造であって、前記衝撃吸収体は、前記トリム部材の車室外側面に、その板面が沿って配される１枚の板状部材と、前記板状部材における車室外側面に、前記板状部材の板面に沿って互いに離間して配される２以上の衝撃吸収部材と、
を備えてなることを特徴とする。

このような車両用衝撃吸収構造によると、衝撃吸収体が備える衝撃吸収部材を板面方向において２以上の分割構成とすることで、例えば１つの大きな衝撃吸収部材を配する場合に比べて潰れ残りの発生を抑制できる。また、これら互いに離間する衝撃吸収部材を、トリム部材の車室外側面にその板面が沿って配される１枚の板状部材の車室外側面に配することにより、車室内側から加わる荷重を当該板状部材から各衝撃吸収部材へと確実に伝えることができ、十分な衝撃吸収効果が得られる。

上記車両用衝撃吸収構造は、車両天井に用いるものとすることができる。通常、車両天井という場所柄、車室内側面を構成するルーフトリム（トリム部材）と車室外側を構成するルーフパネル（車両パネル）との間のスペースは比較的狭い空間とされ、更に車室空間をできるだけ広く確保しようとすると当該スペースをより狭くせざるをえない。そのような場所で仮に１つの衝撃吸収部材を用いると、必然的に面積の広い形状の部材となり、衝撃を受けた際に潰れ残りが発生しやすくなる。しかし本発明の車両用衝撃吸収構造によると、そのようなルーフトリムとルーフパネルとの間のスペースが十分に確保できないエリアにおいても板面方向において２以上の衝撃吸収部材に衝撃荷重を分散させ、潰れ方に偏りの少ない安定した衝撃吸収性能を発揮させることができる。

上記車両用衝撃吸収構造において、前記板状部材には、リブが設けられているものとすることができる。このような車両用衝撃吸収構造によると、複数の衝撃吸収部材が配される板状部材を補強することができ、衝撃吸収性能の向上に繋がる。

上記車両用衝撃吸収構造において、前記衝撃吸収部材は、相対的に車体の外縁寄りに配される第１衝撃吸収部材と、前記第１衝撃吸収部材よりも車室内側に配される第２衝撃吸収部材と、を含んで構成され、前記第１衝撃吸収部材は、前記第２衝撃吸収部材に比して相対的にその剛性が高いものとされているものとすることができる。

車両構造上、通常車体の外縁寄りほど構造物が固い傾向にあるところ、そのような外縁に近づく衝撃吸収部材ほど衝撃吸収性が高いものが好ましく、本発明では車体の外縁寄りに配される第１衝撃吸収部材の方が、第２衝撃吸収部材に比して相対的にその剛性が高いものとすることで、最適な衝撃吸収が実現可能となる。

本発明によれば、十分な車室空間を確保しつつ衝撃吸収性能に優れた車両用衝撃吸収構造を提供することができる。

本発明に係る車両用衝撃吸収構造を天井に備えた車両の概略上面図衝撃吸収体を備えたルーフトリムを示す斜視図衝撃吸収体を示す斜視図図１におけるＡ−Ａ線断面図（図２，３におけるＡ−Ａ線切断箇所に相当）図１におけるＢ−Ｂ線断面図（図２，３におけるＢ−Ｂ線切断箇所に相当）図１におけるＣ−Ｃ線断面図（図２，３におけるＣ−Ｃ線切断箇所に相当）

以下、本発明の実施形態１について図１〜図６を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、ＦＲとは車両前方を、ＲＲとは車両後方を、Ｒとは車両進行方向における右側方向を、Ｌとは車両進行方向における左側方向を、ＵＰとは上方を、ＤＮとは下方を、ＩＮとは車室内側方向を、ＯＵＴとは車室外側方向を、それぞれ意味するものである。また、以下の説明において、上下左右前後及び表裏とは、各部材が車両天井に配された状態における方向をそれぞれ示すものとする。
図１は、本発明に係る車両用衝撃吸収構造を天井に備えた車両１の概略上面図である。車両１が備える車両天井１０は、車両１の屋根を構成する外板であるルーフパネル１１と、その車室内側面である天井面を内装するルーフトリム２０とで、主に構成されており、ルーフトリム２０の車両上方向における車室外側に衝撃吸収体３５０を備えている（図４〜６参照）。

ルーフトリム２０は、図２に示すように、車両天井１０の形状に倣った略矩形状の板部材であり、その表面（天井面）２０Ａが車室内側となり、その裏面２０Ｂが車両上方向における車室外側となるように車両天井１０に配される。ルーフトリム２０における前方寄りかつ車幅方向における略中央には、例えば、室内灯（ルームランプ、マップランプ等）を取り付けるための開口部２３が設けられている。また、ルーフトリム２０の裏面（車両上方向における車室外側面）２０Ｂにおける前方寄りにおいて、右側端部２２Ｒ寄り及び左側端部２２Ｌ寄りに、衝撃吸収体３５０（３５０Ｒ，３５０Ｌ）がそれぞれ配されている。衝撃吸収体３５０Ｒ，３５０Ｌは左右対称に配されており、以降の説明においては、主に車両進行方向右側の衝撃吸収体３５０Ｒ側周辺の構造について説明するとともに、車両進行方向左側の衝撃吸収体３５０Ｌ側周辺の構造についての説明を省略する。

衝撃吸収体３５０は、図３に示すように、略長方形の板状部材３０の裏面（車両上方向における車室外側面）３０Ｂに、複数の衝撃吸収部材５０（５１ａ〜５１ｄ，５２ａ〜５２ｄ）が当該板状部材３０の板面に沿って互いに離間するように配されてなる。衝撃吸収部材５０は、車両１の外縁９寄り（図３の図示左上側であって、車両上面視において相対的に車室外側となる側）とその車室内側（図３の図示右下側であって、車両上面視において相対的に車室内側となる側）とでそれぞれ車両前後方向に沿って配列されている。車両１の外縁９寄りに配される衝撃吸収部材５０を車両前方から順に５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄとし、これらをまとめて車室外側衝撃吸収部材５１（第１衝撃吸収部材）と呼ぶ。また、この車室外側衝撃吸収部材５１よりも車室内側に配される衝撃吸収部材５０を車両前方から順に５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄとし、これらをまとめて車室内側衝撃吸収部材５２（第２衝撃吸収部材）と呼ぶ。なお、車室外側衝撃吸収部材５１は、車室内側衝撃吸収部材５２に比して相対的にその剛性が高いものとされている。

各衝撃吸収部材５０は、長手状、かつその内方に空洞部５５Ｎを有した中空状の四角柱をなしており（図３における５２ａ参照）、その長手方向が板状部材３０の長手方向に倣う向きで、その板面に沿って配されている。各衝撃吸収部材５０は、アルミに代表される金属性とされており、車両天井１０に配された状態でルーフパネル１１と接触することによって発生する異音を抑制すべく、不織布５６が各衝撃吸収部材５０を上側（ルーフパネル１１側）から覆うようにそれぞれ配されている。なお、基本的に衝撃吸収部材５１ａ〜５１ｄ，５２ａ〜５２ｄはすべて同形状としても後述する本発明の技術的効果は発揮されるが、本実施形態においては、ルーフトリム２０とルーフパネル１１との間の空間形状に合わせて、衝撃吸収部材５２ｂ，５２ｃ，５２ｄは、その断面が略ひし形となるようにそれぞれ形成されている（図３，４参照）。

板状部材３０は、鉄板などの金属板とされ、衝撃吸収部材５０（車室外側衝撃吸収部材５１，車室内側衝撃吸収部材５２）よりも剛性の高いもので構成されている。この板状部材３０が衝撃でたわんでしまうと、各衝撃吸収部材５０への荷重伝達性能が低下してしまうため、板状部材３０に一定の剛性を持たせている。また、板状部材３０を更に補強すべく、その裏面３０Ｂには、車室外側衝撃吸収部材５１と車室内側衝撃吸収部材５２との間に当該板状部材３０の長手方向に沿ったリブ３３が設けられている。

このような衝撃吸収体３５０は、板状部材３０がルーフトリム２０の板面に沿うように（板状部材３０の表面３０Ａがルーフトリム２０の裏面２０Ｂと対向するように）、つまり、複数の衝撃吸収部材５０を備えた当該板状部材３０の裏面３０Ｂが上側（ルーフパネル１１側）となるように、ルーフトリム２０の裏面２０Ｂにホットメルトにより接着されている（図４〜６参照）。これにより、車両衝突時など衝撃を受けた際、板状部材３０が車室内側からの荷重を受け、更に車室外側衝撃吸収部材５１（５１ａ〜５１ｄ）と車室内側衝撃吸収部材５２（５２ａ〜５２ｄ）へ分散して伝えることとなる。なお、車両１の外縁（外枠）９寄りは、車両構造上、構造物が固い傾向にあり乗員Ｐを保護すべくカーテンシールドエアバッグ８等も配されている（図４参照）。

ルーフトリム２０の車両前方寄りは、図５に示すように、天井面の意匠上、車室内側に下がる（低くなる）形状とされている。このため、板状部材３０のうち衝撃吸収部材５１ａ，５２ａが配される箇所周辺には、その表面３０Ａ側に略箱型のかさ上げ部材３７が配されている（図５，６参照）。衝撃吸収体３５０の車両前方寄りは、当該かさ上げ部材３７を介してルーフトリム２０の裏面２０Ｂに配されているため、車室内側から加わる荷重を板状部材３０更に衝撃吸収部材５１ａ，５２ａへと伝達することができる。このような構成としたことで、意匠により異なるルーフトリム２０の形状に合わせて衝撃吸収部材５１ａ，５２ａのみ高さの異なる形状に成形する必要がなく、他の衝撃吸収部材５０と基本的に同一形状に成形することができる。

＜作用・効果＞
以上のような車両用衝撃吸収構造によると、衝撃吸収体３５０が備える衝撃吸収部材５０（５１ａ〜５１ｄ，５２ａ〜５２ｄ）を板面方向において２以上の分割構成とすることで、例えば１つの大きな衝撃吸収部材を配する場合に比べて潰れ残りの発生を抑制できる。また、これら互いに離間する衝撃吸収部材５０（５１ａ〜５１ｄ，５２ａ〜５２ｄ）を、トリム部材２０の車室外側面２０Ｂにその板面が沿って配される１枚の板状部材３０の車室外側面３０Ｂに配することにより、車室内側から加わる荷重を当該板状部材３０から各衝撃吸収部材５０（５１ａ〜５１ｄ，５２ａ〜５２ｄ）へと確実に伝えることができ、十分な衝撃吸収効果が得られる。

また、このような車両用衝撃吸収構造を車両天井１０に用いるとその技術的効果が顕著に表れる。通常、車両天井という場所柄、車室内側面を構成するルーフトリム（トリム部材）２０と車室外側を構成するルーフパネル（車両パネル）１１との間のスペースは比較的狭い空間とされ、更に車室空間をできるだけ広く確保しようとすると当該スペースをより狭くせざるをえない。そのような場所で仮に１つの衝撃吸収部材を用いると、必然的に面積の広い形状の部材となり、衝撃を受けた際に潰れ残りが発生しやすくなる。しかし本発明の車両用衝撃吸収構造によると、そのようなルーフトリム２０とルーフパネル１１との間のスペースが十分に確保できないエリアにおいても板面方向において２以上の衝撃吸収部材５０（５１ａ〜５１ｄ，５２ａ〜５２ｄ）に衝撃荷重を分散させ、潰れ方に偏りの少ない安定した衝撃吸収性能を発揮させることができる。

また、板状部材３０には、リブ３３が設けられているため、複数の衝撃吸収部材５０（５１ａ〜５１ｄ，５２ａ〜５２ｄ）が配される板状部材３０を補強することができ、衝撃吸収性能の向上に繋がる。さらに、車両構造上、通常車体の外縁９寄りほど構造物が固い傾向にあるところ、そのような外縁９に近づく衝撃吸収部材ほど衝撃吸収性が高いものが好ましく、本発明では車体の外縁９寄りに配される第１衝撃吸収部材５１（５１ａ〜５１ｄ）の方が、第２衝撃吸収部材５２（５２ａ〜５２ｄ）に比して相対的にその剛性が高いものとすることで、最適な衝撃吸収が実現可能となる。

１…車両、２０…ルーフトリム（トリム部材）、２０Ｂ…ルーフトリムの裏面（トリム部材の車室外側面）、３０…板状部材、３０Ｂ…板状部材における裏面（車室外側面）、５０（５１ａ〜５１ｄ，５２ａ〜５２ｄ）…衝撃吸収部材、３５０…衝撃吸収体

Claims

車室内側面を構成するトリム部材の車室外側に衝撃吸収体を備えた車両用衝撃吸収構造であって、
前記衝撃吸収体は、
前記トリム部材の車室外側面に、その板面が沿って配される１枚の板状部材と、
前記板状部材における車室外側面に、前記板状部材の板面に沿って互いに離間して配される２以上の衝撃吸収部材と、
を備え、
前記衝撃吸収部材は、前記板状部材と対向する車室内側面を有するとともに、前記衝撃吸収部材と前記板状部材とは、前記衝撃吸収部材の車室内側面と前記板状部材の前記車室外側面とが接するように配されており、
前記板状部材は、前記衝撃吸収部材よりも剛性の高いもので構成されていることを特徴とする車両用衝撃吸収構造。
前記トリム部材は、車両天井用のルーフトリムであることを特徴とする請求項１に記載の車両用衝撃吸収構造。
前記板状部材には、リブが設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用衝撃吸収構造。
前記衝撃吸収部材は、相対的に車体の外縁寄りに配される第１衝撃吸収部材と、前記第１衝撃吸収部材よりも車室内側に配される第２衝撃吸収部材と、を含んで構成され、
前記第１衝撃吸収部材は、前記第２衝撃吸収部材に比して相対的にその剛性が高いものとされていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両用衝撃吸収構造。