(57)【要約】【課題】  異なる複数の車室内衝突の形態に対して常に適正に荷重を発生させることが可能な車両内装用リブ構造体の座屈制御装置の提供。【解決手段】  車両内装用リブ構造体２０のリブ２２にその高さ方向に沿って荷重を発生可能な圧電素子アクチュエータ２７を設けるとともに、この圧電素子アクチュエータ２７の荷重を制御する制御手段３７を備える。一つのリブを複数の短い部分に分けてそれぞれをタイミングをずらして座屈させる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両内装用リブ構造体のリブに該リブの高さ方向に沿って荷重を発生可能な圧電素子アクチュエータを設けるとともに、該圧電素子アクチュエータの荷重を制御する制御手段を備えてなることを特徴とする車両内装用リブ構造体の座屈制御装置。
【請求項２】
前記リブに該リブの高さ方向に並んで複数の前記圧電素子アクチュエータを設けてなることを特徴とする請求項１記載の車両内装用リブ構造体の座屈制御装置。
【請求項３】
前記車両内装用リブ構造体に導入される荷重を検出可能な検出手段を有しており、前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて前記圧電素子アクチュエータの荷重を制御することを特徴とする請求項１または２記載の車両内装用リブ構造体の座屈制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両内装用リブ構造体のリブの座屈を制御することが可能な車両内装用リブ構造体の座屈制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車体のインナパネルの車室側に設けられる内装材の裏面に衝撃吸収用のパッドを設け、このパッドをインナパネルの孔内に配置して車体のアウタパネルに対向させることにより、主として乗員の内装材への衝突時にパッドをアウタパネルに当接させて圧縮変形させることで乗員への衝突エネルギを吸収する技術が開示されている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開平７−６１３６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のように、内装材の裏面に衝撃吸収用のパッドを設け、このパッドの圧縮変形荷重で乗員の内装材への車室内衝突時の衝突エネルギを吸収するのでは、変形荷重特性が一仕様のみになってしまうことになり、異なる複数の車室内衝突の形態に対して常に適正に荷重を発生させることができないという問題があった。
【０００４】
したがって、本発明は、異なる複数の車室内衝突の形態に対して常に適正に荷重を発生させることが可能な車両内装用リブ構造体の座屈制御装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、車両内装用リブ構造体（例えば実施形態における車両内装用リブ構造体２０）のリブ（例えば実施形態におけるリブ２２）に該リブの高さ方向に沿って荷重を発生可能な圧電素子アクチュエータ（例えば実施形態における圧電素子アクチュエータ２７）を設けるとともに、該圧電素子アクチュエータの荷重を制御する制御手段（例えば実施形態におけるコントローラ３７）を備えてなることを特徴としている。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記リブに該リブの高さ方向に並んで複数の前記圧電素子アクチュエータを設けてなることを特徴としている。
【０００７】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に係る発明において、前記車両内装用リブ構造体に導入される荷重を検出可能な検出手段（例えば実施形態における荷重検出センサ３２）を有しており、前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて前記圧電素子アクチュエータの荷重を制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明によれば、車室内衝突時に制御手段が圧電素子アクチュエータを制御し、圧電素子アクチュエータに伸長方向の荷重を発生させると、車両内装用リブ構造体のリブのうちの圧電素子アクチュエータで伸長方向の荷重が発生させられた部分が圧壊座屈し難くなり、圧電素子アクチュエータで伸長方向の荷重が発生させられていない部分が先に圧壊座屈する。次に、上記した圧電素子アクチュエータの荷重発生を停止させると、リブのうちのこの圧電素子アクチュエータが配置された部分が圧壊座屈する。このようにして一つのリブを複数の短い部分に分けてそれぞれをタイミングをずらして座屈させることができる。このとき、各々の座屈は高さ方向の長さの短いリブによる座屈となるため、それぞれの座屈開始荷重は大きい値を示すことになる。したがって、リブを高次の座屈モードで座屈させることができるため、エネルギ吸収効率を向上させることができる。逆に、車室内衝突時に制御手段が圧電素子アクチュエータに伸長方向の荷重を発生させなければ、低次の座屈モードでリブを座屈させることができる。したがって、高いエネルギ吸収効率で変形させた方が好ましい車室内衝突の形態および高いエネルギ吸収効率で変形させない方が好ましい車室内衝突の形態の異なる複数の車室内衝突の形態に対して常に適正に荷重を発生させることが可能となる。
【０００９】
請求項２に係る発明によれば、リブにその高さ方向に並んで複数の圧電素子アクチュエータが設けられているため、リブをさらに高次の座屈モードで座屈させることが可能になるとともに、荷重の発生パターンを増やすことができて荷重の発生をより詳細に制御することができる。
【００１０】
請求項３に係る発明によれば、車両内装用リブ構造体に導入される荷重を検出手段で検出し、その検出結果に基づいて制御手段が圧電素子アクチュエータの荷重の発生を制御するため、リブの座屈をより適正に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の一実施形態の車両内装用リブ構造体の座屈制御装置（以下、座屈制御装置と称す）を図面を参照して以下に説明する。
【００１２】
図１は車両の側部ドア１１を示すもので、側部ドア１１は車幅方向外側にあって鋼材からなるドア本体１４と、ドア本体１４の車幅方向内側に設けられるドアライニング１５とを有している。
【００１３】
図２に示す車両内装用リブ構造体（以下、リブ構造体と称す）２０は、上記したドアライニング１５の内部を構成する樹脂材料からなる一体成形品であって、車幅方向内側つまり車室側に配置される車幅方向に対し略直交する内板部２１とこの内板部２１から車幅方向外側つまり車室に対し反対側に立設される複数のリブ２２とを有している。ここで、各リブ２２は、その先端部つまり内板部２１に対し反対側の端部がドア本体１４に当接させられている。
【００１４】
本実施形態の座屈制御装置２５は、車両の衝突時に車室内において生じる主として乗員のリブ構造体２０への車室内衝突時に、リブ構造体２０のリブ２２の座屈を能動的に制御するものである。
【００１５】
本実施形態の座屈制御装置２５においては、リブ構造体２２の各リブ２２それぞれに、内板部２１からの突出方向つまり高さ方向に沿って荷重を発生可能な圧電素子アクチュエータ２７が貼り付けられている。つまり、各リブ２２それぞれには、リブ２２の高さ方向における位置を合わせてリブ２２の厚さ方向の両側に配置される圧電素子アクチュエータ２７の組が、リブ２２の高さ方向に並んで複数組具体的には三組設けられている。ここで、リブ２２の高さ方向において隣り合う圧電素子アクチュエータ２７同士の間には若干の隙間が形成されている。
【００１６】
各圧電素子アクチュエータ２７は、図３に示すように、複数の同一形状の圧電素子２８が、姿勢を合わせた状態で厚さ方向に積層されて構成されており、各圧電素子２８には、それぞれが櫛歯状をなして互いに入り込み合う電極２９および電極３０が設けられている。各圧電素子２８は、一方の電極２９をプラスとし他方の電極３０をマイナスとして電圧を印加すると、一方向に伸長しこの方向に荷重を発生させることになるが、この荷重発生方向をリブ２２の高さ方向に沿わせて各リブ２２に設けられている。
【００１７】
リブ構造体２０の内板部２１の車幅方向内側つまり車室側には、面状に連続的に広がる圧電フィルムと、圧電フィルムを厚さ方向の両側から挟むように配置されて圧電フィルムに生じる電荷を電圧として検出する複数対の電極とからなる図２に示す荷重検出センサ（検出手段）３２が設けられている。この荷重検出センサ３２は、各電極で検出される電圧からリブ構造体２０に導入される荷重の有無、大きさおよび位置等を検出可能となっている。この荷重検出センサ３２の車幅方向内側つまり車室側には、これを覆うようにさらに内装被覆部材３５が設けられている。
【００１８】
この荷重検出センサ３２は、コントローラ（制御手段）３７に接続されており、上記した圧電素子アクチュエータ２７もすべてこのコントローラ３７に接続されている。このコントローラ３７は、荷重検出センサ３２の検出結果に基づいて圧電素子アクチュエータ２７の荷重を制御する。
【００１９】
具体的に、コントローラ３７は、荷重検出センサ３２の検出結果に基づきリブ構造体２０への主として乗員の車室内衝突の有無を検出し車室内衝突有りが検出されたときは、車室内衝突の位置および激しさをさらに検出する。そして、例えば衝突の激しさが大きいと判定した場合は、荷重検出センサ３２で検出された荷重入力位置近傍のリブ２２に設けられたすべての圧電素子アクチュエータ２７（２７ａ），２７（２７ｂ），２７（２７ｃ）に、図４（Ａ）に矢印で示す伸長方向の荷重を発生させるように電圧を印加する。すると、図４（Ａ）に示すように、このリブ２２の全体が圧壊座屈せず、高い荷重を発生させる。
【００２０】
次に、荷重検出センサ３２で検出された検出データに基づく所定のタイミングで最も先端側の圧電素子アクチュエータ２７（２７ａ）の荷重発生を停止させると、図４（Ｂ）に矢印で示すように基端側の残りの圧電素子アクチュエータ２７（２７ｂ），２７（２７ｃ）は荷重を発生させ続けているためリブ２２のうちのこれら圧電素子アクチュエータ２７（２７ｂ），２７（２７ｃ）が配置された配置部２２ｂ，２２ｃは座屈せず踏ん張るものの、図４（Ｂ）に示すようにリブ２２のうちの荷重発生がなくなった圧電素子アクチュエータ２７（２７ａ）の配置された配置部２２ａが圧壊座屈する。
【００２１】
次に、荷重検出センサ３２で検出された検出データに基づく所定のタイミングで次に先端側の圧電素子アクチュエータ２７（２７ｂ）の荷重発生を停止させると、図４（Ｃ）に矢印で示すように基端側の残りの圧電素子アクチュエータ２７（２７ｃ）は荷重を発生させ続けているためリブ２２のうちのこの圧電素子アクチュエータ２７（２７ｃ）が配置された配置部２２ｃは座屈せず踏ん張るものの、図４（Ｃ）に示すようにリブ２２のうちの荷重発生がなくなった圧電素子アクチュエータ２７（２７ｂ）の配置された配置部２２ｂが圧壊座屈する。
【００２２】
次に、荷重検出センサ３２で検出された検出データに基づく所定のタイミングで次に先端側つまり最も基端側の圧電素子アクチュエータ２７（２７ｃ）の荷重発生を停止させると、図４（Ｄ）に示すようにリブ２２のうちの荷重発生がなくなった圧電素子アクチュエータ２７（２７ｃ）の配置された配置部２２ｃが圧壊座屈する。
【００２３】
以上のようにして一つのリブ２２をその高さの方向において複数の短い配置部２２ａ，２２ｂ，２２ｃに分けてそれぞれをタイミングをずらして座屈させることができる。このとき、各々の座屈は高さ方向の長さの短いリブによる座屈となるため、それぞれの座屈開始荷重は大きい値を示すことになる。したがって、図５に実線で示すようにリブ２２を高次の座屈モードで座屈させることができることになり、矩形的な荷重特性を得ることができて、エネルギ吸収効率を向上させることができる。
【００２４】
一方、コントローラ３７は、例えば上記した衝突の激しさが小さいと判定した場合は、すべての圧電素子アクチュエータ２７（２７ａ），２７（２７ｂ），２７（２７ｃ）に電圧を印加せず、荷重を発生させない。すると、リブ２２は一次の座屈モードで全体が一気に図４（Ｄ）に示すように座屈することになり、図５に一点鎖線で示すように座屈発生後は荷重が低下する。
【００２５】
したがって、本実施形態の座屈制御装置２５によれば、高いエネルギ吸収効率で変形させた方が好ましい車室内衝突の形態および高いエネルギ吸収効率で変形させない方が好ましい車室内衝突の形態の異なる複数の車室内衝突の形態に対して常に適正に荷重を発生させることが可能となる。
【００２６】
また、本実施形態の座屈制御装置２５によれば、一つのリブ２２に対してその高さ方向に並んで複数の圧電素子アクチュエータ２７が設けられているため、リブ２２を高次の座屈モードで座屈させることが可能になるとともに、荷重の発生パターンを増やすことができて荷重の発生をより詳細に制御することができる。
【００２７】
さらに、本実施形態の座屈制御装置２５によれば、リブ構造体２０に導入される荷重を荷重検出センサ３２で検出し、その検出結果に基づいてコントローラ３７が圧電素子アクチュエータ２７の荷重の発生を制御するため、リブ２２の座屈をより適正に制御することができる。
【００２８】
なお、本実施形態の座屈制御装置２５において、ドアライニング１５のリブ構成体２０を主として乗員の胸部位置に衝突する上部領域と主として乗員の腰部位置に衝突する下部領域とに分けて、上部領域に対して圧電素子アクチュエータ２７を設けるとともに、下部領域に対しても別途の圧電素子アクチュエータ２７を設けても良い。この場合、荷重検出センサ３２で上部領域への衝突か下部領域への衝突かを判定し、その結果に応じて乗員への荷重入力を最適に行うように、上部領域の圧電素子アクチュエータ２７と下部領域の圧電素子アクチュエータ２７とを制御することができる。
【００２９】
また、本実施形態の座屈制御装置２５における各圧電素子アクチュエータ２７の駆動・非駆動の組み合わせパターンは、上記に限定されることなく、荷重検出センサ３２の検出データから割り出される衝突位置や衝突の激しさ等に応じてさらに多くの組み合わせパターンを設ける等種々の変更が可能である。
【００３０】
さらに、本実施形態の座屈制御装置２５は、ドアライニング１５用のリブ構造体２０以外にも、インストルメントパネル、ニーボルスター等の車両用内装部材のすべてのリブ構造体に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態の車両内装用リブ構造体の座屈制御装置が適用される車両の側部ドアを概略的に示す部分正面図である。
【図２】本発明の一実施形態の車両内装用リブ構造体の座屈制御装置を示す図１におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図３】本発明の一実施形態の車両内装用リブ構造体の座屈制御装置に用いられる圧電素子アクチュエータを示す図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図４】本発明の一実施形態の車両内装用リブ構造体の座屈制御装置により制御が行われた場合のリブの変形を時系列的に示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態の車両内装用リブ構造体の座屈制御装置により制御が行われた場合のリブ構造体の圧縮荷重変形線図である。
【符号の説明】
【００３２】
２０  車両内装用リブ構造体
２２  リブ
２７  圧電素子アクチュエータ
３２  荷重検出センサ（検出手段）
３７  コントローラ（制御手段）
【図１】
2005162032.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005162032.tif 000005
【図４】
2005162032.tif 000006
【図５】
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