(57)【要約】【課題】車両室内スペースを損なわずに、車両の側面衝突時に乗員の腰部を保護するための理想的なエネルギー吸収の特性が得られる車両側部のエネルギー吸収構造を提供すること。【解決手段】車両の側面衝突時に乗員の腰部に当接する車両側部の所定部位に塑性変形可能なエネルギー吸収部材１６を備えた車両側部のエネルギー吸収構造において、エネルギー吸収部材１６を中空の略平行四辺形断面形状に形成するとともに、エネルギー吸収部材１６の少なくとも一部をサイドドア１のドアインナパネル１２と該ドアインナパネル１２の車室内側に配置されるドアトリム１３との間に車両前後方向を長手方向として配置し、エネルギー吸収部材１６の略平行四辺形断面形状の内角の１つは鋭角（θ）とした。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の側面衝突時に乗員の腰部に当接する車両側部の所定部位に塑性変形可能なエネルギー吸収部材を備えた車両側部のエネルギー吸収構造において、
前記エネルギー吸収部材を中空の略平行四辺形断面形状に形成するとともに、前記エネルギー吸収部材の少なくとも一部をサイドドアのドアインナパネルと該ドアインナパネルの車室内側に配置されるドアトリムとの間に車両前後方向を長手方向として配置し、前記エネルギー吸収部材の略平行四辺形断面形状の内角の１つは鋭角であることを特徴とする車両側部のエネルギー吸収構造。
【請求項２】
前記鋭角の角度をθとしたとき、４５°≦θ≦６０°の範囲になるように前記エネルギー吸収部材の略平行四辺形断面形状を設定したことを特徴とする請求項１に記載の車両側部のエネルギー吸収構造。
【請求項３】
前記エネルギー吸収部材の略平行四辺形断面形状において車両幅方向に位置する部位の肉厚をｔ１、車両上下方向に位置する部位の肉厚をｔ２としたとき、０．３≦ｔ２／ｔ１≦０．８の範囲になるようにになるようにその断面形状を設定したことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両側部のエネルギー吸収構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の側面衝突時に乗員を保護するために衝突エネルギーを吸収するエネルギー吸収部材が設けられた車両側部のエネルギー吸収構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両、特に自動車においては車両の側面からの衝突、いわゆる側突に対して乗員を保護する構造が多数提案されている。この構造としては、一般的に、ドア内に発泡ウレタン、発泡スチロール、格子状樹脂等から衝撃吸収部材を配設し、側突時には衝撃部材が塑性変形することにより、車両外部からの衝撃を吸収する構造としている（例えば、特許文献１参照）。このものにおいては、図８に示すように、自動車用ドアにおいてパネル部材Ｐには車両の側面衝突時の衝撃を吸収する樹脂製格子状リブの衝撃吸収部材２６が一体または一体的に設けられている。
【０００３】
この車両側部のエネルギー吸収構造では、図８に示される如く、車両の側面衝突時にはドアアウタパネルＤ２が車両内方側へ変形し、これに伴ってドアアウタパネルＤ２に設けた側突用パッド６１が同方向に変位する。この側突用パッド６１からの入力荷重をパネルＰに一体形成された衝撃吸収部材２６がそのドアアウタパネルＤ２側へ突出した部分で受圧し、この側突用パッド６１が車両室内乗員の腰部方向へ変位する。このとき、衝撃吸収部材２６が車両室内方へ塑性変形することにより、シートに着座した乗員の車両室内乗員の腰部を適度な荷重で車両室内方へ押圧することで乗員保護を行うことができる。
【０００４】
他の従来の車両側部のエネルギー吸収構造としては、中空略楕円断面形状に形成されているエネルギー吸収部材を備えたものが開示されている（例えば、特許文献２参照）。このものにおいては、側突時のエネルギー吸収部材によるエネルギー吸収を、乗員の二次衝突初期の急峻な荷重の立ち上がりを制御しつつ、その後は変位の増加に伴って一定の割合で荷重が増加していく右上がりの特性にすることができる。従って、このエネルギー吸収部材は、乗員の心臓等の内臓に急激な荷重を与えないようにするため、側突時に乗員の肩部に当接する車両側部の所定部位に配置すると効果的である。
【０００５】
また、断面形状において相対向する一対のフランジと該フランジ間を垂直に連結する一対のウエブとを有した自動車のドア補強部材（インパクトビーム）が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２３９８３４号公報
【特許文献２】
特開平９−２４０４００号公報
【特許文献３】
特許第３０２９５１４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来技術の樹脂性格子状リブの衝撃吸収部材は、塑性変形させた場合、図９に示すように格子状リブが蛇腹状に変形するため潰れ残りが大きく発生するため、車両室内の乗員を適度な荷重で安全な所まで移動させる場合には衝撃吸収部材の厚みが大きくなってしまい、これにより限られた車両室内が狭くなってしまうという恐れがあった。
【０００８】
そこで、上記した従来技術である（例えば、特許文献２に示されるような）中空略楕円断面形状に形成されているエネルギー吸収部材を使用すれば、エネルギー吸収部材の潰れ残りを小さくすることができるが、このものを、側突時に乗員の腰部に当接する車両側部の所定部位に配置する場合は、乗員の二次衝突初期の荷重が低いため、エネルギー吸収効率が低いものであった。
【０００９】
また、上記した従来技術である（例えば、特許文献３に示されるような）インパクトビームの形状を、側突時に乗員の腰部に当接する車両側部の所定部位に配置するエネルギー吸収部材に適用すると、フランジとウエブが直交しているため乗員の二次衝突初期の荷重が高くなってしまい、乗員の腰部を保護できない恐れがあった。
【００１０】
それゆえ、本発明は、以上の事情を背景になされたものであり、車両室内スペースを損なわずに、車両の側面衝突時に乗員の腰部を保護するための理想的なエネルギー吸収の特性が得られる車両側部のエネルギー吸収構造を提供することを、その技術的課題とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するため、本発明は、請求項１に記載のように、車両の側面衝突時に乗員の腰部に当接する車両側部の所定部位に塑性変形可能なエネルギー吸収部材を備えた車両側部のエネルギー吸収構造において、エネルギー吸収部材を中空の略平行四辺形断面形状に形成するとともに、エネルギー吸収部材の少なくとも一部をサイドドアのドアインナパネルと該ドアインナパネルの車室内側に配置されるドアトリムとの間に車両前後方向を長手方向として配置し、エネルギー吸収部材の略平行四辺形断面形状の内角の１つは鋭角であることを特徴とする車両側部のエネルギー吸収構造とした。
【００１２】
本発明に係る車両側部のエネルギー吸収構造によれば、車両の側面衝突時にはドアアウタパネルが車両内方側へ変形し、これに伴ってドアアウタパネルに設けた側突用パッドが同方向に変位する。この側突用パッドからの入力荷重をエネルギー吸収部材がそのドアアウタパネル側へ突出した部分で受圧し、このエネルギー吸収部材が車両室内乗員の腰部方向へ変位する。このとき、エネルギー吸収部材が車両室内方へパンタグラフ状の塑性変形することにより、シートに着座した車両室内乗員の腰部を適度な荷重で車両室内方へ押圧することで乗員保護を行うことができる。その結果、エネルギー吸収部材の潰れ残りを小さくすることができるので、車両室内スペースを損なわずに、乗員保護を行うことが可能となる。
【００１３】
好ましくは、請求項２に記載のように、前記鋭角の角度をθとしたとき、４５°≦θ≦６０°の範囲になるようにエネルギー吸収部材の略平行四辺形断面形状を設定するが望ましい。更に好ましくは、請求項３に記載のように、前記エネルギー吸収部材の略平行四辺形断面形状において車両幅方向に位置する部位の肉厚をｔ１、車両上下方向に位置する部位の肉厚をｔ２としたとき、０．３≦ｔ２／ｔ１≦０．８の範囲になるようにになるように、その断面形状を設定することが望ましい。
【００１４】
このように、エネルギー吸収部材の内角である鋭角の角度（θ）や、略平行四辺形断面形状の各辺である各部位の肉厚比（ｔ２／ｔ１）を設定することにより、側突時のエネルギー吸収部材によるエネルギー吸収を、二次衝突初期の荷重の立ち上がりを乗員の腰部を保護可能に制御しつつ、その後は変位の増加に伴って、その略一定の荷重でエネルギーを吸収していくという、車両の側面衝突時に乗員の腰部を保護するための理想的なエネルギー吸収の特性にすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る車両側部のエネルギー吸収構造の実施の形態を、図面を用いて説明する。図１及び図２は本発明の一実施形態を示し、ドア１は、ドアアウタパネル１１、インナパネル１２、車室側面をなす樹脂製のドアトリム１３、インパクトビーム１４、側突用パッド１５、エネルギー吸収部材１６、及びウィンドガラスＷ等から構成されている。
【００１６】
エネルギー吸収部材１６は、アルミニウム合金（６０００系）の押出成形にて中空の略平行四辺形断面形状に形成するとともに、エネルギー吸収部材１６の少なくとも一部をドアインナパネル１２とドアインナパネル１２の車室内側に配置されるドアトリム１３との間に車両前後方向を長手方向として配置され、図示されていないボルト締結もしくは接着剤にてドアトリム１３に接着されている。このエネルギー吸収部材１６は、インナパネル１２に固定してもよい。
【００１７】
エネルギー吸収部材１６を、図３に示すように、略平行四辺形断面の内角の１つは鋭角であるように形成した。これによる作用は、車両の側面衝突時にはドアアウタパネル１１が車両内方側へ変形し、これに伴ってドアアウタパネル１１に設けた側突用パッド１５が同方向に変位する。この側突用パッド１５からの入力荷重をエネルギー吸収部材１６がそのドアアウタパネル側へ突出した部分で受圧し、このエネルギー吸収部材１６が車両室内乗員の腰部方向へ変位する。このとき、シートに着座した乗員の腰部を車両室内方へ図４に示すようにパンタグラフ状の塑性変形することにより、図５に示すようにほとんど潰れ残りなしに適度な荷重で車両室内乗員の腰部を車両室内方へ押圧することで乗員保護を行うことができる。
【００１８】
理想的なエネルギー吸収させるためには、図３に示す内鋭角θは４５°≦θ≦６０°の範囲になるように設定することが望ましく、これにより、図６に示すように目標荷重に近づけることが可能となる。一方、内鋭角θを４５°＞θとした場合、初期荷重の上がりが小さくなり、また、内鋭角θをθ＞６０°とした場合、初期発生荷重が大きくなる。従って、ともに目標荷重に近づけることが出来なくなる。よって、内鋭角θ＝５０±５°の範囲になるように設定することがより望ましい。
【００１９】
更に理想的なエネルギー吸収させるためには、図３に示す車両幅方向に位置する部位１６ａの肉厚ｔ１と上下方向の肉厚ｔ２を０．３≦ｔ２／ｔ１≦０．８の範囲になるように設定することが望ましく、これにより、図７に示すように目標荷重に近づけることが可能となる。また、ｔ２／ｔ１＞０．８とした場合には、パンタグラフ状の塑性変形が始まる前に荷重を受ける肉厚ｔ１の受圧部が部分的に局部変形し、荷重が徐々に上昇し目標荷重に近づけることが出来なくなる。また、０．３＞ｔ２／ｔ１の場合、目標荷重に近づけることができるが肉厚ｔ１が厚くなることになり、潰れ残りが大きくなってしまう。また、肉厚差が大きく成形性が悪くなってしまう。よって、肉厚比ｔ２／ｔ１＝０．５±０．１の範囲になるように設定することがより望ましい。
【００２０】
尚、上記した実施形態では、エネルギー吸収部材１６を中空の略平行四辺形断面形状に形成した例を示したが、本発明の実施にあたっては、エネルギー吸収部材１６の上下方向に延材する辺（車両幅方向に位置する部位１６ａ）が、車両上下方向に位置する辺（部位１６ｂ）よりも上方向又は下方向に突出した断面形状であっても、上記した実施形態と同様の効果を得ることができる。即ち、エネルギー吸収部材は、パンタグラフ状塑性変形可能な中空の略平行四辺形断面形状を有したものであればよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、車両側部のエネルギー吸収部材の幅を大きくすることなしに、車両の側面衝突時に乗員の腰部を適度な荷重で押圧することで乗員の安全確保を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るエネルギー吸収構造を持つドア装置の構造を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ断面図である。
【図３】図２に示すエネルギー吸収部材の拡大断面図である。
【図４】図３に示すエネルギー吸収部材の圧縮変形の過程を示す断面図である。
【図５】図３に示すエネルギー吸収部材を用いた本発明品及び従来品の変形時における荷重と変位との関係を示す図である。
【図６】図３に示すエネルギー吸収部材の変形時の内鋭角θにおける荷重と変位との関係を示す図である。
【図７】図３に示すエネルギー吸収部材の変形時の肉厚比（ｔ２／ｔ１）における荷重と変位との関係を示す図である。
【図８】従来品におけるエネルギー吸収部材を持つドア装置を示す図である。
【図９】図８に示す従来品におけるエネルギー吸収部材の圧縮変形の過程を示す断面図である。
【符号の説明】
１…ドア（サイドドア）
１１…ドアアウタパネル
１２…ドアインナパネル
１３…ドアトリム
１４…ドアインパクトビーム
１５…側突用パッド
１６…エネルギー吸収部材
２１…乗員の腰部
θ…内鋭角（鋭角の角度）
ｔ１…エネルギー吸収部材の車両幅方向に位置する部位の肉厚
ｔ２…エネルギー吸収部材の車両上下方向に位置する部位の肉厚
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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