JP4591278B2 - 車両天井構造 - Google Patents

Description

本発明は、成形天井が補強された車両天井構造に関する。

車両天井構造においては、成形天井の剛性を高くするために、成形天井に補強がされる場合がある。このような成形天井の補強では、成形天井の裏側に補強用板状部材を配置した状態としている（例えば、特許文献１参照）。

ここで、成形天井の裏側にエアバッグを配置する場合、この従来の車両天井構造では、成形天井の車両天井部への取付作業時における成形天井の剛性を十分に補強しながら、エアバッグ作動時にエアバッグの展開を可能にすることが難しい。
特開２００１−２８７６１６公報

本発明は、上記事実を考慮して、成形天井の車両天井部への取付作業時における成形天井の剛性を十分に補強しながら、エアバッグ作動時にはエアバッグを展開させることができる車両天井構造を提供することを課題とする。

請求項１に記載する本発明の車両天井構造は、車両天井部の車室内側に配置された成形天井と、前記成形天井の裏側に配置され、前記成形天井を押圧して車室内へ向けて展開可能なエアバッグと、前記成形天井の裏側に取り付けられて車幅方向の両側で車幅方向に延びて配置され、前記成形天井を介して上向きへ作用する荷重を支持して前記成形天井の変形を抑制すると共に、下向き荷重を受けた状態の前記成形天井に対する支持力が、上向き荷重を受けた状態の前記成形天井に対する支持力よりも小さく、前記エアバッグの展開状態で下向き荷重の作用時には前記成形天井と共に下方側へ変形する補強手段と、を有することを特徴とする。

請求項１に記載する本発明の車両天井構造によれば、車幅方向の両側で車幅方向に延びて配置された補強手段は、取付作業時に成形天井に折れ曲がろうとする上向きの荷重が作用した場合、成形天井を介して上向きへ作用する荷重を支持して成形天井の変形を抑制する。また、補強手段は、下向き荷重を受けた状態の成形天井に対する支持力が、上向き荷重を受けた状態の成形天井に対する支持力よりも小さく、エアバッグの展開状態で下向き荷重の作用時には成形天井と共に下方側へ変形する。すなわち、エアバッグの展開時には成形天井の下方側への変形が許容される。

請求項２に記載する本発明の車両天井構造は、請求項１記載の構成において、前記補強手段は、少なくとも上側が分割されて車幅方向に並ぶ複数の分割部を備え、上向きへ作用する荷重を受けた状態では前記分割部間が閉塞され、前記エアバッグの展開状態では前記分割部間の隙間が押し広げられながら下方へ変位することを特徴とする。

請求項２に記載する本発明の車両天井構造によれば、成形天井に上向きの荷重が作用した場合、補強手段の分割部同士が押圧し合って分割部間が閉塞され、上向きへ作用する荷重を支持して成形天井の変形を抑制する。エアバッグを展開する場合、下向きの荷重が作用して分割部間の隙間が押し広げられ、補強手段が下方に変位する。

請求項３に記載する本発明の車両天井構造は、請求項１記載の構成において、前記補強手段は、当該補強手段における車幅方向の両側が前記成形天井に取り付けられ、前記車幅方向の直角断面が上方へ膨らむように湾曲した可撓性の長尺板状体であり、前記エアバッグの展開状態では折り曲げられて下方へ変位することを特徴とする。

請求項３に記載する本発明の車両天井構造によれば、成形天井に上向きの荷重が作用した場合、補強手段としての長尺板状体が成形天井を介して上向きへ作用する荷重を支持して成形天井の変形を抑制する。エアバッグが展開する場合、下向きの荷重が作用して長尺板状体が折り曲げられて下方へ変位する。

以上説明したように、本発明の車両天井構造によれば、成形天井の車両天井部への取付作業時における成形天井の剛性を十分に補強しながら、エアバッグ作動時にはエアバッグを展開させることができるという優れた効果を有する。

本発明における車両天井構造の第１の実施形態を図面に基づき説明する。なお、図中の矢印ＵＰは車両の上方向、矢印ＦＲは車両の前方向、矢印Ｗは車幅方向を示す。
（第１の実施形態の構成）
図１には、車両天井構造１０の成形天井１２を裏側、すなわち、上方から見た平面図が示されている。成形天井１２は、表皮、パッド材、及び基材で構成されて一体成形された天井内張りであり、図２に示されるように、車両天井部１１におけるルーフパネル１４の車室１００内側に配置される。成形天井１２は、ルーフパネル１４の形状にほぼ対応しており、車幅方向（矢印Ｗ方向）の外側寄りでは、外側へ向かうに従って湾曲状に下がっている。

ルーフパネル１４の車幅方向（矢印Ｗ方向）の外側部には、ルーフサイドパネル１５Ａが両端部で溶着されて閉断面構造のルーフサイドメンバ１５が形成されており、このルーフサイドメンバ１５は、荷重支持部となっている。ルーフサイドメンバ１５の下側には、トリム１９が取り付けられており、このトリム１９によって成形天井１２の幅方向の端末部が支持されている。

図１に示されるように、成形天井１２の車両前方部には、サンバイザ収容部１８が形成され、サンバイザ収容部１８内にサンバイザ１６のブラケット１６Ａ、サンバイザホルダ１７が取り付けられている。一対のサンバイザ収容部１８の間には、オーバーヘッドコンソール２０が取り付けられる。また、成形天井１２の車両後方寄りには、電装品２２が取り付けられ、成形天井１２の側縁部には、アシストグリップ２４が挿通されてルーフサイドパネル１５Ａ（図２参照）に取り付けられている。

成形天井１２の裏側（上方側）には、車幅方向（矢印Ｗ方向）の両側にエアバッグ装置２６のエアバッグ２８が配置される。エアバッグ２８を備えたエアバッグ装置２６は、図２に示されるルーフサイドパネル１５Ａに図示しない取付手段によって取り付けられている。エアバッグ装置２６は、図示しない衝突センサによって衝突を検出し、エアバッグ装置２６を作動させるための制御信号に従って作動するようになっており、エアバッグ２８は、成形天井１２を押圧して車室１００内へ向けて展開可能になっている。

図１に示されるように、成形天井１２の裏側において、車両前後方向の中央部より若干前方寄りには、車幅方向（矢印Ｗ方向）の両側に補強手段としての補強ブロック群３０が配置される。

ここで、成形天井１２は、車両前方部にオーバーヘッドコンソール２０等の多くの部材が取り付けられるため、車両幅方向（矢印Ｗ方向）を折れ線（二点鎖線１２Ｌで図示）として折れ曲がる方向に荷重が作用する状態となっている。また、前述の通り、成形天井１２は、車両幅方向（矢印Ｗ方向）の両側が外側へ向かうに従って湾曲状に下がっているので、折れ曲がる方向の荷重によって車両幅方向（矢印Ｗ方向）の両側では上向きの荷重が作用する状態となっている。このため、成形天井１２において、折れ曲がる方向の荷重が作用する範囲の車両幅方向（矢印Ｗ方向）の両側に、上向きの荷重に対する補強ブロック群３０を配置している。

補強ブロック群３０は、成形天井１２に固着される複数の分割部としての補強ブロック部材３２からなり、これらの補強ブロック部材３２は、車幅方向（矢印Ｗ方向）に並んで隣接されている。図２に示されるように、補強ブロック群３０は、成形天井１２を介して上向きへ作用する荷重を受けた状態では、補強ブロック部材３２間が閉塞され、上向きへ作用する荷重を支持して成形天井１２の変形を抑制するようになっており、エアバッグ２８の展開状態、すなわち、エアバッグ２８の展開によって下向きへ作用する荷重を受けた状態では、二点鎖線で示すように、補強ブロック部材３２間の隙間が押し広げられ、補強ブロック部材３２が下方へ変位するようになっている。

このような構成では、下向き荷重状態の成形天井１２に対する補強ブロック群３０の支持力が上向き荷重状態の成形天井１２に対する補強ブロック群３０の支持力よりも小さく、エアバッグ２８の展開状態では成形天井１２の下方への変形を許容する。

補強ブロック部材３２の材料は、本実施形態では、ウレタン等の弾性材料が適用されており、これにより、補強ブロック部材３２は、成形天井１２のエネルギー吸収を行う機能も備えている。補強ブロック部材３２が弾性材料で構成されていることにより、十分な補強をするためには、十分な厚さが必要となる。補強ブロック部材３２の厚さは、成形天井１２とルーフパネル１４との間隔にほぼ等しい厚さとなっており、成形天井１２とルーフパネル１４との隙間を埋めて成形天井１２の所謂ぶかつきを防いでいる。
（第１の実施形態の作用）
次に、上記の実施形態の作用を説明する。

図１に示されるように、成形天井１２には、オーバーヘッドコンソール２０等の重量によって車両幅方向（矢印Ｗ方向）を折れ線（二点鎖線１２Ｌで図示）として折れ曲がる方向に荷重が作用する。ここで、成形天井１２は、車両幅方向（矢印Ｗ方向）の両側が外側へ向かうに従って湾曲状に下がっているので、折れ曲がる方向の荷重によって車両幅方向（矢印Ｗ方向）の両側では上向きの荷重が作用する。

この状態においては、図２に示されるように、補強ブロック群３０は、成形天井１２を介して成形天井１２への上向きの荷重を受け、補強ブロック部材３２同士が押圧し合って補強ブロック部材３２間が閉塞され、これにより、成形天井１２を介して上向きへ作用する荷重を支持して成形天井１２の変形を抑制する。

一方、エアバッグ２８を展開する場合、エアバッグ２８は、成形天井１２及び補強ブロック群３０を下向きに押圧する。このとき、補強ブロック部材３２間の隙間が押し広げられて、補強ブロック群３０が成形天井１２と共に下方に変位し、成形天井１２は、捲れる方向（矢印Ａ方向）に変形するので、エアバッグ２８が車室１００内へ向けて展開される。

このように、本実施形態の車両天井構造１０によれば、成形天井１２の車両天井部１１への取付作業時における成形天井１２の剛性を十分に補強しながら、エアバッグ作動時にはエアバッグ２８を展開させることができる。
（第２の実施形態）
次に、車両天井構造の第２の実施形態を図３に基づき説明する。なお、第２の実施形態では、補強ブロック部材３２が紙材３４によって連結される点が特徴であり、他の構成については、第１の実施形態とほぼ同様の構成であるので、同一符号を付して説明を省略する。

図３に示されるように、補強ブロック部材３２は、直方体とされる。補強ブロック部材３２の底面には、補強ブロック部材３２同士を連結するための紙材３４が接着されている。補強ブロック群３０を成形天井１２（図２参照）の裏面に取り付ける際には、紙材３４を成形天井１２の裏面に固着する。

このように、補強ブロック部材３２を予め紙材３４によって一体化しておくことで、補強ブロック群３０の成形天井１２（図２参照）への取付作業性が向上する。
（第３の実施形態）
次に、車両天井構造の第３の実施形態を図４に基づき説明する。なお、第３の実施形態では、補強手段として補強板群３６を配置した点が特徴であり、他の構成については、第１の実施形態とほぼ同様の構成であるので、同一符号を付して説明を省略する。

図１に示される補強ブロック群３０の配置位置とほぼ同様の位置（成形天井１２の裏側における、車両前後方向の中央部より若干前方寄りで車幅方向（矢印Ｗ方向）の両側）には、図４に示される補強板群３６が配置される。

図４に示されるように、補強板群３６は、成形天井１２に固着される複数の分割部としての補強板３８からなり、これらの補強板３８は、車幅方向（矢印Ｗ方向）に並んで隣接され、エアバッグ２８の下方にまで配置されている。補強板群３６は、成形天井１２を介して上向きへ作用する荷重を受けた状態では、補強板３８間が閉塞され、上向きへ作用する荷重を支持して成形天井１２の変形を抑制するようになっており、エアバッグ２８の展開状態、すなわち、エアバッグ２８の展開によって下向きへ作用する荷重を受けた状態では、二点鎖線で示すように、補強板３８間の隙間が押し広げられ、補強板３８が下方に変位するようになっている。

このような構成では、下向き荷重状態の成形天井１２に対する補強板群３６の支持力が上向き荷重状態の成形天井１２に対する補強板群３６の支持力よりも小さく、エアバッグ２８の展開状態では成形天井１２の下方への変形を許容する。

補強板３８の材料には、樹脂材料、金属材料が適用できる。補強板３８は、材料自体の剛性が高いので、肉厚を薄くすることができ、これにより、エアバッグ２８の下方にも配置することができる。
（第４の実施形態）
次に、車両天井構造の第４の実施形態を図５に基づき説明する。なお、第４の実施形態では、補強板３８が紙材３５によって連結される点が特徴であり、他の構成については、第３の実施形態とほぼ同様の構成であるので、同一符号を付して説明を省略する。

図５に示されるように、補強板３８は、薄板状であって中間部３８Ａが両側部３８Ｂに比べて隆起した段差状とされる。中間部３８Ａの底面は、両側部３８Ｂの底面に比べて高い位置とされる。両側部３８Ｂの底面には、補強板３８同士を連結するための紙材３５が接着されている。補強板群３６を成形天井１２（図４参照）の裏面に取り付ける際には、紙材３５を成形天井１２の裏面に固着する。

このように、補強板３８を予め紙材３５によって一体化しておくことで、補強板群３６の成形天井１２（図２参照）への取付作業性が向上する。
（第５の実施形態）
次に、車両天井構造の第５の実施形態を図６及び図７に基づき説明する。なお、第５の実施形態では、補強手段としてアーチ状可撓性部材４０を配置した点が特徴であり、他の構成については、第１の実施形態とほぼ同様の構成であるので、同一符号を付して説明を省略する。

図１に示される補強ブロック群３０の配置位置とほぼ同様の位置（成形天井１２の裏側における、車両前後方向の中央部より若干前方寄りで車幅方向（矢印Ｗ方向）の両側）には、図６及び図７に示されるアーチ状可撓性部材４０が配置される。

アーチ状可撓性部材４０は、車幅方向（矢印Ｗ方向）に延びて配置され、図７に示されるように、車幅方向（矢印Ｗ方向）の直角断面が上方へ膨らむように湾曲した可撓性の長尺板状体とされる。アーチ状可撓性部材４０の車幅方向（矢印Ｗ方向）の両側の側端部４０Ａは、取付座４２に固定されている。図６に示されるように、両側の取付座４２は、底部が成形天井１２に固定されており、これにより、アーチ状可撓性部材４０の車幅方向（矢印Ｗ方向）の両側は、取付座４２を介して成形天井１２に取り付けられる。

アーチ状可撓性部材４０は、成形天井１２を介して上向きへ作用する荷重を受けた状態では、上向きへ作用する荷重を支持して成形天井１２の変形を抑制する。一方、エアバッグ２８の展開状態、すなわち、エアバッグ２８の展開によって下向きへ作用する荷重を受けた状態では、二点鎖線で示すように、アーチ状可撓性部材４０の車幅方向（矢印Ｗ方向）の中間部が潰されながら折り曲げられて下方へ変位するようになっている。

このような構成では、下向き荷重状態の成形天井１２に対するアーチ状可撓性部材４０の支持力が上向き荷重状態の成形天井１２に対するアーチ状可撓性部材４０の支持力よりも小さく、エアバッグ２８の展開状態では成形天井１２の下方への変形を許容する。
（第６の実施形態）
次に、車両天井構造の第６の実施形態を図８に基づき説明する。なお、この第６の実施形態 は、本発明の実施形態ではなく、開示例とする。第６の実施形態では、補強手段としてのアーチ状可撓性部材４０が車幅方向（矢印Ｗ方向）の中央部寄りの部分のみで成形天井１２に取り付けられている点が特徴であり、他の構成については、第５の実施形態とほぼ同様の構成であるので、同一符号を付して説明を省略する。

図８に示されるように、アーチ状可撓性部材４０は、車幅方向（矢印Ｗ方向）に延びて配置され、両側の側端部４０Ａが取付座４２に固定されている。ここで、取付座４２は、車幅方向（矢印Ｗ方向）の中央部寄りの部分となる一方（図８の左側）の取付座（４２Ａ）のみが成形天井１２に固定されており、車幅方向（矢印Ｗ方向）の外側部寄り部分となる他方（図８の右側）の取付座（４２Ｂ）は、成形天井１２に固定されておらず、フリーの状態になっている。

アーチ状可撓性部材４０は、成形天井１２を介して上向きへ作用する荷重を受けた状態では、上向きへ作用する荷重を支持して成形天井１２の変形を抑制する。一方、エアバッグ２８の展開状態では、成形天井１２の変形を妨げず、成形天井１２の下方への変形を許容する。このため、エアバッグ２８を展開する場合、成形天井１２は、車幅方向（矢印Ｗ方向）の外側部から順にアーチ状可撓性部材４０から離間し、下方へ変形する。

なお、上記第１〜第５の実施形態では、補強ブロック群３０、補強板群３６、及び、アーチ状可撓性部材４０が補強手段とされているが、補強手段は、これらに限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない限り、様々な構造の補強手段とすることができる。

また、上記第１、第２の実施形態では、補強手段としての補強ブロック群３０が完全に分割された補強ブロック部材３２で構成され、上記第３、第４の実施形態では、補強手段としての補強板群３６が完全に分割された補強板３８で構成されているが、補強手段は、補強手段の上側のみが分割されて（切れ目が形成されて）車幅方向（矢印Ｗ方向）に並ぶ複数の分割部を備える等のような他の補強手段であってもよい。

本発明の第１実施形態に係る車両天井構造の成形天井を裏側から見た状態を示す平面図である。 本発明の第１実施形態に係る車両天井構造を示す縦断面図である。 本発明の第２実施形態における補強ブロック群及び紙材を示す斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る車両天井構造を示す縦断面図である。 本発明の第４実施形態における補強板群及び紙材を示す斜視図である。 本発明の第５実施形態に係る車両天井構造を示す縦断面図である。 本発明の第５実施形態におけるアーチ状可撓性部材及び取付座を示す斜視図である。 開示例である第６実施形態に係る車両天井構造を示す縦断面図である。

符号の説明

１０ 車両天井構造
１１ 車両天井部
１２ 成形天井
２８ エアバッグ
３０ 補強ブロック群（補強手段）
３２ 補強ブロック部材（分割部）
３６ 補強板群（補強手段）
３８ 補強板（分割部）
４０ アーチ状可撓性部材（長尺板状体（補強手段））
１００ 車室
Ｗ 車幅方向

Claims (3)

1. 車両天井部の車室内側に配置された成形天井と、
   前記成形天井の裏側に配置され、前記成形天井を押圧して車室内へ向けて展開可能なエアバッグと、
   前記成形天井の裏側に取り付けられて車幅方向の両側で車幅方向に延びて配置され、前記成形天井を介して上向きへ作用する荷重を支持して前記成形天井の変形を抑制すると共に、下向き荷重を受けた状態の前記成形天井に対する支持力が、上向き荷重を受けた状態の前記成形天井に対する支持力よりも小さく、前記エアバッグの展開状態で下向き荷重の作用時には前記成形天井と共に下方側へ変形する補強手段と、
   を有することを特徴とする車両天井構造。
2. 前記補強手段は、少なくとも上側が分割されて車幅方向に並ぶ複数の分割部を備え、上向きへ作用する荷重を受けた状態では前記分割部間が閉塞され、前記エアバッグの展開状態では前記分割部間の隙間が押し広げられながら下方へ変位することを特徴とする請求項１記載の車両天井構造。
3. 前記補強手段は、当該補強手段における車幅方向の両側が前記成形天井に取り付けられ、前記車幅方向の直角断面が上方へ膨らむように湾曲した可撓性の長尺板状体であり、前記エアバッグの展開状態では折り曲げられて下方へ変位することを特徴とする請求項１記載の車両天井構造。

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