JP5125704B2 - 側突用樹脂衝撃吸収体 - Google Patents

Description

本発明は、車両におけるドアトリムの車室外側面に取り付けられる側突用樹脂衝撃吸収体に関する。

この種の側突用樹脂衝撃吸収体として、様々なものが知られている。例えば、格子状をなす側突用樹脂衝撃吸収体として、下記特許文献１に記載のものがある。このものは、ドアトリムの車室外側面に取り付けられる底板を有し、この底板から格子状をなして複数のリブを立ち上げたものである。また、ボックスタイプの側突用樹脂衝撃吸収体として、下記特許文献２に記載のものがある。このものは、ドアトリムの車室外側面から角筒状をなして立ち上がる外周壁を有し、これらの外周壁によって形成される先端開口を塞ぐ天板が外周壁と一体に設けられている。
特開平８−１４２２３４号公報 特開２００７−５５５４９公報

しかしながら、上記特許文献１のものは格子状をなし、成形時の型抜きが困難となるため、型抜きが可能な程度にリブを高く形成することができない（３０ｍｍ程度が限界）。また、隣り合うリブ同士が重なり合って倒れるため、リブの座屈を阻害してしまう。このため、格子状の側突用樹脂衝撃吸収体では、安定して衝撃を吸収することができない。

一方、上記特許文献２のものは天板で衝撃を受ける構成であり、天板を大きくすると天板中心部の剛性が低下する（縦１００ｍｍ、横１００ｍｍ程度が限界）。また、外周壁がドアトリムに接触することで初期荷重が発生し衝撃を吸収するため、側突時の衝撃を受けて外周壁がドアトリムに接触するまでは衝撃を吸収することができない。したがって、ドアトリムの凹凸形状の影響を受けることなく設置することは困難である。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、側突時に安定して衝撃を吸収することができるとともに、ドアトリムの凹凸形状の影響を受けることなく設置することができる樹脂衝撃吸収体を提供することを目的とする。

本発明は、車両におけるドアトリムの車室外側面に取り付けられる側突用樹脂衝撃吸収体であって、前記ドアトリムの車室外側面と交差する配置で４つのリブを十字状に連結し、前記各リブにおいて前記ドアトリムと対向する対向縁と前記ドアトリムとの間に隙間が設けられた十字リブと、前記各リブ同士の連結部と反対側の側縁にＴ字状に連結され、前記ドアトリムの車室外側面に接触可能な接触縁を有する外壁部と、前記外壁部の前記接触縁から前記ドアトリムの車室外側面に沿って設けられ、前記外壁部を介して前記十字リブを前記ドアトリムの車室外側面に取り付け固定する取付座面と、前記ドアトリムの車室外側面と対向して配置され、前記十字リブにおいて前記ドアトリムと反対側の端縁に連結された略方形状の天板と、を備え、前記外壁部は、前記天板の周囲４辺から前記ドアトリムに向かってそれぞれ立設されるとともに、当該外壁部における前記接触縁と反対側の端縁から、前記接触縁に向かうにつれて幅狭となる台形状をなしていることに特徴を有する。

このような構成によると、各リブは、外壁部と各リブ同士の連結部とによって固定されているため、側突時に、各リブがドアトリム側に倒れることを規制し、各リブを確実に座屈させることができる。具体的には、まず、各リブの対向縁とドアトリムとの間に設けられた隙間において、各リブの対向縁がドアトリム側に近づくように十字リブ全体が変形することによって衝撃を吸収する。次に、各リブが座屈することによって衝撃を吸収する。このようにして、十字リブの座屈時の挙動を安定させることができる。また、側突用樹脂衝撃吸収体をドアトリムに設置する際には、外壁部の接触縁がドアトリムに対して完全には接触していなくてもよく、取付座面がドアトリムに取り付け固定されていればよいから、ドアトリムの凹凸形状の影響を受けることなく側突用樹脂衝撃吸収体を設置することができる。したがって、側突時に安定して衝撃を吸収することができるとともに、ドアトリムの凹凸形状の影響を受けることなく設置することができる。

また、ドアトリムの車室外側面と対向して配置され、十字リブにおいてドアトリムと反対側の端縁に連結された天板を備えることで、天板の設置範囲内であればどこでも衝撃を吸収することができ、天板で受けた衝撃を十字リブに確実に伝達することができる。

また、本発明によれば、接触縁をこれと反対側に位置する端縁と同一幅で形成した場合よりも外壁部を小型化することができ、側突時における初期荷重を緩やかに立ち上げることができることに加え、側突用樹脂衝撃吸収体を軽量化することができる。

隣り合う外壁部同士をＬ字状に連結し、天板の角部付近に配置された規制部を備えた構成としてもよい。
このような構成によると、規制部によって天板の角部付近の撓みを規制することができる。したがって、天板の角部で衝撃を受けた場合であっても、この衝撃を十字リブに確実に伝達することができる。

本発明によれば、側突用樹脂衝撃吸収体を簡素な構成としたことで、成形時の型抜きを容易にし、側突時にリブ同士が重なり合って座屈を阻害することを回避できる。また、十字リブとドアトリムとの間に隙間を設けたことで、側突時における初期荷重を下げることができる。また、各リブを外壁部に連結し、この外壁部を取付座面を介してドアトリムに取り付け固定したことにより、各リブを確実に座屈させることができ、もって安定して衝撃を吸収することができる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図１０の図面を参照しながら説明する。本実施形態のドアトリム２は、図１に示すように、ドアポケット２１、アームレスト２２、インサイドハンドル２３などを備えて構成されている。また、ドアトリム２は、図２に示すように、ドアパネル３の車室内側に固定されている。ドアパネル３は、車室内側に配置されたインナパネル３１と、車室外側に配置されたアウタパネル３２とを備えている。

樹脂衝撃吸収体１は本発明でいう「側突用樹脂衝撃吸収体」であって、ドアトリム２の車室外側面に設置されており、ドアトリム２においてシート（図示せず）に着座した乗員の腰部付近に対応して配置されている。樹脂衝撃吸収体１は、ドアパネル３に対向している。このため、側突時に車両の側方から衝撃が加わると、ドアパネル３が車室内側に変形し、樹脂衝撃吸収体１に接触する。なお、樹脂衝撃吸収体１は、ポリプロピレン樹脂などによって構成されている。

樹脂衝撃吸収体１は、図３に示すように、十字状をなす十字リブ１１、４つの外壁部１２、天板１３、及び４つの取付座面１４などを備えている。

十字リブ１１は、ドアトリム２の車室外側面に交差して配置された４つのリブ１１Ａを有し、各リブ１１Ａが十字の中心に位置する連結部１１Ｂで互いに連結され、この連結部１１Ｂから等角度（９０°）間隔で放射状に延びた構成である。このように、十字リブ１１という簡素な構成を採用したことにより、樹脂衝撃吸収体１を格子状に形成したものと比較して、成形時における型抜きを容易に行うことができる。このため、リブ１１Ａの高さは、格子状にリブを形成した場合よりも高く形成することができる。例えば１００ｍｍ以上に設定することにより、座屈時の変位量を稼ぐことができる。さらに、樹脂衝撃吸収体１とアウタパネル３２との間の空走距離を適宜調整することもできる。

外壁部１２は、各リブ１１Ａにおいて連結部１１Ｂと反対側の側縁にＴ字状に連結され、ドアトリム２の車室外側面に接触可能な接触縁１２Ａを有している。外壁部１２は、車室外側（ドアトリム２と反対側）の端縁１２Ｂから接触縁１２Ａに向けて次第に幅狭となるように形成されている。換言すると、本実施形態の樹脂衝撃吸収体１は、格子状をなす樹脂衝撃吸収体の各コーナー部を斜めにカットしたものである。これにより、樹脂衝撃吸収体１を軽量化することができるとともに、外壁部１２の剛性を低下させて側突時に乗員にかかる初期荷重を緩やかに立ち上げることができる。

外壁部１２の接触縁１２Ａには、同接触縁１２Ａから車室外側面に沿って外方に張り出すようにして取付座面１４が設けられている。取付座面１４は取付孔を有し、ドアトリム２と一体に成形された樹脂ボス２４を取付孔に挿入した後、超音波溶着により樹脂ボス２４を溶着させることにより取り付け固定される。これにより、外壁部１２及び取付座面１４を介して十字リブ１１をアームレスト２２の下部に固定することができる。なお、超音波溶着以外に、ビス締め、爪嵌合などにより固定してもよい。このようにすると、ボックス形状をなす樹脂衝撃吸収体のように外周壁をドアトリム２に接触させた状態で設置する必要はなく、取付座面１４をドアトリム２に取り付け固定するだけでよいから、ドアトリム２の凹凸形状による影響を受けることなく安定して衝撃を吸収することができる。

各リブ１１Ａは、外壁部１２に固定されているため、側突時に各リブ１１Ａが座屈することなくドアトリム２側へ倒れることを防ぐことができる。このため、各リブ１１Ａは、強制的にドアトリム２側へ折り重なるように座屈し、座屈時の挙動を安定させることができる。また、取付座面１４は、各リブ１１Ａと外壁部１２との接合部に対応して設けられているため、十字リブ１１の座屈時の挙動をより安定させることができる。

十字リブ１１において車室外側の端縁１１Ｄには、ドアトリム２の車室外側面と対向状態で配置された天板１３が連結されている。天板１３は略方形をなし、その４辺は、それぞれ外壁部１２の端縁１２Ｂに連結されている。これにより、側突時に天板１３で受けた衝撃を確実に十字リブ１１に伝達することができる。すなわち、天板１３の設置範囲内であれば、どこで衝撃を受けても十字リブ１１にその衝撃を伝達することができる。

リブ１１Ａにおいてドアトリム２と対向する対向縁１１Ｃは、外壁部１２の接触縁１２Ａから連結部１１Ｂに向けてやや車室外側に向かう傾斜を有している。したがって、樹脂衝撃吸収体１がドアトリム２の平面部に設置された状態では、図２に示すように、対向縁１１Ｃとドアトリム２との間に隙間Ｓ１が形成され、この隙間Ｓ１は、連結部１１Ｂにおいて最大となる。このため、樹脂衝撃吸収体１が車室外から衝撃を受けると、ドアパネル３を介して対向縁１１Ｃがドアトリム２に接近するように十字リブ１１全体が変形し、対向縁１１Ｃ全体がドアトリム２に接触した後は、各リブ１１Ａが折り重なるように座屈し始める。

ここで、樹脂衝撃吸収体１により発揮される衝撃吸収性能として、ドアトリム２の車室内側で受けた荷重を測定したものが図４である。図４における横線は、側突により樹脂衝撃吸収体１が押し込まれた変位量を示しており、ドアパネル３が樹脂衝撃吸収体１に接触した位置をゼロとして、ここから車室内側に移動した変位量を図示してある。また、図４における縦線は、変形において吸収する荷重を示している。図４のＡ区間における荷重は、十字リブ１１の対向縁１１Ｃがドアトリム２に接近する間に発生する初期荷重Ｌ１を示し、図４のＢ区間における荷重は、各リブ１１Ａが座屈する間に発生する本荷重Ｌ２を示している。

また、図４における荷重のうち、十字リブ１１に起因した荷重を示したものが図５である。この図から、初期荷重Ｌ１のほぼ全ては、十字リブ１１に起因した荷重であることがわかる。このため、十字リブ１１の形状、位置、大きさなどを調整することにより初期荷重Ｌ１を自在に調整可能であることがわかる。また、本荷重Ｌ２の大半も、十字リブ１１に起因した荷重であることがわかる。特に、本荷重Ｌ２において十字リブ１１に起因した荷重はほぼ一定であり、外壁部１２によって十字リブ１１の座屈時の挙動が精度よく制御され、十字リブ１１がほぼ一定の衝撃を吸収することが確認できた。

次に、天板１３に対して異なる位置でそれぞれ衝撃を与えて荷重を測定したものが図６であり、このときの打点の位置を示したものが図７である。図７のａ打点は、天板１３において連結部１１Ｂと対応する位置であり、仮に天板１３がなかったとしても車室外からの衝撃を受けることができる位置である。したがって、天板１３の有無にかかわらず荷重に変化は生じない。しかし、図７のｂ打点は、本来十字リブ１１が存在しない位置であり、天板１３を設けたことで初めて車室外からの衝撃を受けることが可能となった位置である。その点、図６では打点ａと打点ｂとでほぼ同じ挙動を示している。このことは、天板１３を設けたことで車室外からの衝撃を受けることができる範囲が広がったことに加えて、天板１３の設置範囲内であればどこで衝撃を受けても同等の衝撃吸収性能を発揮することを意味している。

次に、樹脂衝撃吸収体１による衝撃吸収性能を適宜調整すべく、リブ１１Ａの板厚を変化させたときにおける荷重を測定したものが図８である。リブ１１Ａは詳細には、図９に示すように、天板１３側からドアトリム２側に向けて次第に板厚が小さくなるように形成されている。リブ１１Ａの板厚は、ドアトリム２側の端縁（すなわち対向縁１１Ｃ）において測定した。この結果、リブ１１Ａの板厚を厚くした場合には、図８の上側破線で示すように、初期荷重Ｌ１及び本荷重Ｌ２が一様に大きくなることが確認できた。一方、リブ１１Ａの板厚を薄くした場合には、図８の下側破線で示すように、初期荷重Ｌ１及び本荷重Ｌ２が一様に小さくなることが確認できた。

次に、初期荷重Ｌ１を緩やかに立ち上げるべく、十字リブ１１の対向縁１１Ｃとドアトリム２との隙間Ｓ１を大きくしたときにおける荷重を測定したものが図１０である。図１０のＡ区間は、初期荷重Ｌ１が立ち上がる区間を示している。また、図１０の実線は、標準状態における初期荷重Ｌ１を示し、図１０の破線は、隙間Ｓ１を大きくしたときにおける初期荷重Ｌ１を示している。すなわち、隙間Ｓ１を大きくすると、緩やかに初期荷重Ｌ１が立ち上がることが確認できた。

本実施形態は以上のような構造であって、続いてその作用を説明する。まず、側突により車両が側方から衝撃を受けると、ドアパネル３が車室内側に変形する。ドアパネル３が樹脂衝撃吸収体１の天板１３に接触すると、ドアパネル３からの衝撃が十字リブ１１に伝達される。

各リブ１１Ａは、連結部１１Ｂにおいて互いに連結され、かつ、外壁部１２に連結されているから、各リブ１１Ａが座屈することなく倒れることが規制され、十字リブ１１全体が変形しながら対向縁１１Ｃがドアトリム２側に接近していく。この間、十字リブ１１は、全体で車室外からの衝撃を吸収するから、乗員にかかる初期荷重Ｌ１を緩やかに立ち上げることができる。

次に、各リブ１１Ａの対向縁１１Ｃ全てがドアトリム２に接触すると、各リブ１１Ａは、座屈し始める。座屈時においても各リブ１１Ａの挙動は、外壁部１２によって制御されており、各リブ１１Ａは、ドアトリム２側に折り重なるようにして座屈し、ほぼ一定の荷重を維持したまま理想的な衝撃吸収性能を発揮する。また、十字リブ１１という簡素な構成をとったため、各リブ１１Ａを高く形成することができ、座屈時に衝撃吸収するストロークを稼ぐことができる。

以上のように本実施形態では十字リブ１１という簡素な構成としたから、成形時における型抜きが容易になり、各リブ１１Ａを高く形成することができることに加えて、座屈時の衝撃吸収ストロークを稼ぐことができる。また、十字リブ１１を構成する各リブ１１Ａは、外壁部１２に連結されているため、座屈時の挙動を精度よく制御することができる。また、各リブ１１Ａの対向縁１１Ｃとドアトリム２との間の隙間Ｓ１を調整することにより初期荷重Ｌ１の立ち上がりを適宜調整することができる。また、各リブ１１Ａの板厚を調整することにより樹脂衝撃吸収体１の衝撃吸収量を適宜調整することができる。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図１１ないし図１３の図面を参照しながら説明する。本実施形態の樹脂衝撃吸収体４は、実施形態１の樹脂衝撃吸収体１とは異なり、天板１３の外周縁から立ち上がる外壁部１２同士をＬ字状に連結することにより規制部４１を設けたものである。本実施形態では、実施形態１と同じ構成に対しては同一の符号を付すものとし、重複する構成、作用、及び効果についてはその説明を省略する。

規制部４１は、天板１３の角部１３Ａに連結されている。このため、側突時に天板１３の角部１３Ａで衝撃を受けても撓み変形することが規制され、十字リブ１１に衝撃が伝わることになる。図１２の破線は、規制部４１がない構成（実施形態１の構成）とした場合に、打点ｃ（図１３の天板１３の角部１３Ａの位置）で衝撃を受けたときの荷重を示している。一方、図１２の実線は、打点ａ（図１３において十字リブ１１の連結部１１Ｂと対応する天板１３の位置）で衝撃を受けたときの荷重を示している。この結果、規制部４１を設けた場合には、打点ａと打点ｃとでほぼ同じ衝撃吸収性能を発揮することが確認できた。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）本実施形態では樹脂衝撃吸収体１をドアトリム２の平面部に設けているものの、本発明によると、樹脂衝撃吸収体１をドアトリム２の凹凸部に跨って設けてもよく、あるいは、樹脂衝撃吸収体１をドアトリム２の斜面部や曲面部に設けてもよい。

（２）本実施形態では十字リブ１１の対向縁１１Ｃを外壁部１２の接触縁１２Ａに接続しているものの、本発明によると、十字リブ１１の対向縁１１Ｃを接触縁１２Ａより天板１３側に接続してもよい。

（３）本実施形態では天板１３を十字リブ１１と外壁部１２の双方に連結しているものの、本発明によると、天板１３を十字リブ１１のみに連結してもよい。

（４）本実施形態では外壁部１２の側縁を端縁１２Ｂから接触縁１２Ａに向けて直線状に形成しているものの、本発明によると、外壁部１２の側縁を端縁１２Ｂから接触縁１２Ａに向けて階段状に形成してもよい。

（５）本実施形態では規制部４１を天板１３の角部１３Ａを構成する両側縁に接続しているものの、本発明によると、規制部４１を天板１３の角部１３Ａを構成する両側縁よりやや内側に接続してもよい。

実施形態１におけるドアトリムの正面図 図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図 図１の樹脂衝撃吸収体をドアトリム側から見た斜視図 図１の樹脂衝撃吸収体の荷重特性を示したグラフ 図４の荷重特性において十字リブが寄与した内訳を示したグラフ 図１の樹脂衝撃吸収体の天板に対して打点を変えて荷重を測定したグラフ 図６の打点の位置を示した、樹脂衝撃吸収体をドアトリム側から見た背面図 図１の樹脂衝撃吸収体の十字リブの板厚を変更して荷重を測定したグラフ 図８の十字リブの板厚を測定した位置を示した斜視図 図１の十字リブの対向縁とドアトリムとの隙間を変更して荷重を測定したグラフ 実施形態２における樹脂衝撃吸収体をドアトリム側から見た斜視図 図１１の樹脂衝撃吸収体の天板に対して打点を変えて荷重を測定したグラフ 図１２の打点の位置を示した、樹脂衝撃吸収体をドアトリム側から見た背面図

符号の説明

１，４…樹脂衝撃吸収体（側突用樹脂衝撃吸収体）
２…ドアトリム
１１…十字リブ
１１Ａ…リブ
１１Ｂ…連結部
１１Ｃ…対向縁
１１Ｄ…端縁（十字リブにおいてドアトリムと反対側の端縁）
１２…外壁部
１２Ａ…接触縁
１２Ｂ…端縁（外壁部において接触縁と反対側の端縁）
１３…天板
１３Ａ…角部
１４…取付座面
４１…規制部
Ｌ１…初期荷重
Ｓ１…隙間

Claims (2)

1. 車両におけるドアトリムの車室外側面に取り付けられる側突用樹脂衝撃吸収体であって、
   前記ドアトリムの車室外側面と交差する配置で４つのリブを十字状に連結し、前記各リブにおいて前記ドアトリムと対向する対向縁と前記ドアトリムとの間に隙間が設けられた十字リブと、
   前記各リブ同士の連結部と反対側の側縁にＴ字状に連結され、前記ドアトリムの車室外側面に接触可能な接触縁を有する外壁部と、
   前記外壁部の前記接触縁から前記ドアトリムの車室外側面に沿って設けられ、前記外壁部を介して前記十字リブを前記ドアトリムの車室外側面に取り付け固定する取付座面と、
   前記ドアトリムの車室外側面と対向して配置され、前記十字リブにおいて前記ドアトリムと反対側の端縁に連結された略方形状の天板と、を備え、
   前記外壁部は、前記天板の周囲４辺から前記ドアトリムに向かってそれぞれ立設されるとともに、当該外壁部における前記接触縁と反対側の端縁から、前記接触縁に向かうにつれて幅狭となる台形状をなしている側突用樹脂衝撃吸収体。
2. 隣り合う前記外壁部同士をＬ字状に連結し、前記天板の角部付近に配置された規制部を備えた請求項１に記載の側突用樹脂衝撃吸収体。

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