JP2018149844A

JP2018149844A - 衝撃吸収部材

Info

Publication number: JP2018149844A
Application number: JP2017045838A
Authority: JP
Inventors: 陽平三垣; Yohei Migaki; 学川口; Manabu Kawaguchi; 光昭江島; Mitsuaki Ejima
Original assignee: Toyota Boshoku Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-03-10
Filing date: 2017-03-10
Publication date: 2018-09-27
Anticipated expiration: 2037-03-10
Also published as: CN108569235A; CN108569235B; US10457238B2; JP6649911B2; US20180257597A1

Abstract

【課題】車両衝突時の衝撃吸収性能をより高くすることが可能な衝撃吸収部材を提供する。【解決手段】サービスホールカバー１６とサービスホールカバー１６を車室内側から覆うトリムボード１１の間に配される衝撃吸収部材３０であって、サービスホールカバー１６と対向配置される対向壁部３１と、対向壁部３１の周端部から車室内側に延びる外壁部３２と、対向壁部３１から車室内側に延びると共に、外壁部３２側の周端部において外壁部３２と連結される延設壁部３３と、を備え、延設壁部３３は、車室内側の端部から車室外側の端部に向かうにつれて、その板厚が大きくなるものとされ、延設壁部３３には、車室外側に向かって開口する切欠部３６が形成されていることに特徴を有する。【選択図】図５

Description

本発明は、衝撃吸収部材に関する。

従来、車両に設けられる衝撃吸収部材として、延設壁部（リブ）が座屈変形することで、側突時の衝撃を吸収する構成のものが知られている（下記特許文献１）。

特許第５１２５７０４号公報

車両衝突時において延設壁部の座屈変形が進行すると、折れ曲がった延設壁部の各部分同士が干渉し合うことで、その変形が妨げられ、衝撃吸収性能が低下することが懸念される。

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、車両衝突時の衝撃吸収性能をより高くすることが可能な衝撃吸収部材を提供することを目的とする。

本発明の衝撃吸収部材は、車両用パネルと前記車両用パネルを車室内側から覆う車両用内装材との間に配される衝撃吸収部材であって、前記車両用パネルと対向配置される対向壁部と、前記対向壁部の周端部から車室内側に延びる外壁部と、前記対向壁部から車室内側に延びると共に、前記外壁部側の周端部において前記外壁部と連結される延設壁部と、を備え、前記延設壁部は、車室内側の端部から車室外側の端部に向かうにつれて、その板厚が大きくなるものとされ、前記延設壁部には、車室外側に向かって開口する切欠部が形成されていることに特徴を有する。

車両の衝突時においては、延設壁部が座屈変形することで、衝撃を吸収することができる。ここで、延設壁部の座屈変形が進行すると、折れ曲がった延設壁部の各部分同士が干渉し合うことで、その変形が妨げられ、衝撃吸収性能が低下することが懸念される。ところで、延設壁部の板厚が車室内側の端部から車室外側の端部に向かうにつれて大きく設定されていると、射出成形によって延設壁部を成形した際の型抜きが可能となる。その反面、延設壁部の座屈変形が先端側から起こり易くなる結果、延設壁部の座屈変形が進行した際には、相対的に板厚が高い部分（車室外側の部分）が変形することになる。この場合、延設壁部の座屈変形が進行した際の衝撃吸収性能の低下がより顕著となる。上記構成のように、延設壁部に車室外側に向かって開口する切欠部を形成することで、延設壁部の車室外側の端部を変形させ易くすることができ、延設壁部の座屈変形が進行した際に、衝撃吸収性能が低下する事態を抑制することができる。

また、前記切欠部は、車室外側に向かうにつれて、その開口幅が大きくなる形状をなしているものとすることができる。延設壁部の板厚が車室内側の端部から車室外側の端部に向かうにつれて大きくなるように設定されている場合においては、上述したように、延設壁部の座屈変形が進行するにつれて、延設壁部がより変形し難くなる。このため、切欠部の開口幅を、車室外側に向かうにつれて大きくなるように設定すれば、車両の衝突の初期段階から終期段階にかけて、延設壁部の変形のし易さ（ひいては乗員が受ける荷重）をより均一に近づけることができる。

また、前記延設壁部は、車室内側から視た状態において十字状をなす形で連結された４つのリブによって構成されており、前記切欠部は、前記４つのリブの連結部分に形成されているものとすることができる。延設壁部を、十字状をなす形で連結された４つのリブによって構成することで、各リブをより確実に座屈させることができ、衝撃吸収性能をより高くすることができる。また、射出成形によって延設壁部を成形する際には、各リブにそれぞれ切欠部が形成されている構成と比べて、切欠部の箇所を減らすことができるので、成形型の形状をより簡易なものにすることができる。

本発明によれば、車両衝突時の衝撃吸収性能をより高くすることができる。

本発明の実施形態１に係る車両用のドアトリムを示す正面図実施形態１に係る衝撃吸収部材を車室内側から視た斜視図図２の衝撃吸収部材を車室外側から視た斜視図衝撃吸収部材を車室内側から視た正面図衝撃吸収部材を示す断面図（図４のＶ−Ｖ線で切断した図に対応）図５において取付片部付近を拡大した拡大図側突時における衝撃吸収部材を示す断面図実施形態２に係る衝撃吸収部材を車室外側から視た図

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１から図７によって説明する。図１は、本実施形態の車両用のドアトリム１０を示す正面図である。本実施形態のドアトリム１０は、例えば、車両用のサイドドアを構成するもので、図１に示すように、トリムボード１１、ドアポケット１２、アームレスト１３、インサイドハンドル１４などを備えている。トリムボード１１（車両用内装材）は、図５に示すように、トリムボード１１が取り付けられるインナパネル１５（車両用パネルの一例）を車室内側から覆う形で配されている。

トリムボード１１における車室外側の面１１Ａには、衝撃吸収部材３０が取り付けられている。図５に示すように、インナパネル１５において、衝撃吸収部材３０と対向する箇所には、サービスホール１５Ａが形成されている。サービスホール１５Ａは、サイドドアに設けられる機能部品の組付作業や保守作業などを作業者が行うために設けられている。そして、サービスホール１５Ａを車室内側から覆う形でサービスホールカバー１６（車両用パネルの一例）が設けられている。つまり、衝撃吸収部材３０は、トリムボード１１とサービスホールカバー１６の間に配されている。サービスホールカバー１６は、例えば、合成樹脂（ポリプロピレンなど）製の板状部材であって、ビス止めなどによってインナパネル１５に固定されている。

衝撃吸収部材３０は、図１の破線で示すように、例えば、車両シート（図示せず）に着座した乗員の腰部に対向する箇所に配されている。衝撃吸収部材３０は、図２に示すように、全体として、車室内側に開口された箱状をなしている。衝撃吸収部材３０は、例えば、合成樹脂（ポリプロピレンなど）製とされ、射出成形によって製造される。なお、衝撃吸収部材３０を製造する際の成形型の開閉方向は、図５の左右方向（車室内外方向に対応）である。衝撃吸収部材３０は、図２及び図５に示すように、サービスホールカバー１６と対向配置される対向壁部３１（天板）と、対向壁部３１の周端部から車室内側に延びる４つの外壁部３２と、対向壁部３１から車室内側に延びる延設壁部３３と、各外壁部３２にそれぞれ設けられた取付片部４０と、を備える。

対向壁部３１は、図４に示すように、正面視（車室内側から視た状態）において、略方形状をなしている。対向壁部３１は、衝撃吸収部材３０の車室外側の端部を構成するものとされる。各外壁部３２は、対向壁部３１の４辺の各々からそれぞれ車室内側に延びる形態をなしている。外壁部３２は、車室内側に向かうにつれて、幅が小さくなる形状をなしている。なお、外壁部３２の厚さは、例えば車室内外方向において均一とされる。延設壁部３３は、図４に示すように、正面視において十字状をなす形で連結された４つのリブ３４によって構成されている。

図２に示すように、リブ３４は、隣接する外壁部３２と直交する形で配されており、リブ３４の一端部（外壁部３２側の周端部）は、隣接する外壁部３２と連結されている。また、各リブ３４は、図５に示すように、車室内側の端部から車室外側の端部に向かうにつれて、その板厚が大きくなるものとされる。リブ３４の表面には、車室内外方向に延びる補強リブ３５が形成されている。補強リブ３５の車室外側の端部は、対向壁部３１に連結されている。そして、リブ３４には、車室外側に向かって開口する切欠部３６が形成されている。切欠部３６は、リブ３４において車室外側の周端部を切り欠いた形状をなしており、その開口幅は、図５に示すように、車室外側（図５の右側）に向かうにつれて大きくなっている。また、図２に示すように、対向壁部３１において切欠部３６に対応する箇所には、切欠部３６と連通する形で貫通孔３１Ａが形成されている。

取付片部４０は、図５に示すように、トリムボード１１の車室外側の面１１Ａに設けられた取付ボス１７に取り付けられている。取付片部４０は、図６に示すように、外壁部３２の車室内側における端部に設けられ、トリムボード１１の車室外側の面に当接する基端部４１と、基端部４１に対して車室外側に配されると共に取付ボス１７に締結される先端部４３と、基端部４１と先端部４３とを連結する中間部４２と、を有する。

基端部４１は、図６に示すように、トリムボード１１の車室外側の面１１Ａに沿って延びる板状部４４と、板状部４４における車室内側の面に形成された長手状の当てリブ４５と、を備える。当てリブ４５の突出端は、車室外側の面１１Ａに当接されている。先端部４３には、取付ボス１７が挿通される挿通孔４３Ａが形成されている。取付ボス１７の先端部は、超音波溶着等の溶着手段によって、挿通孔４３Ａの孔縁部に溶着（熱カシメ）されている。これにより、衝撃吸収部材３０が、トリムボード１１に対して固定されている。また、取付ボス１７は、図６に示すように、車室外側の面１１Ａに設けられた台座部１７Ａの車室外側の面から先端部４３に向かって突出する形状をなしている。そして、台座部１７Ａの周囲には、先端部４３に対して車室内側から当接する当接リブ１７Ｂが設けられている。なお、取付ボス１７、台座部１７Ａ、当接リブ１７Ｂは、トリムボード１１と一体的に形成されている。なお、台座部１７Ａを備えていない構成であってもよく、取付ボス１７がトリムボード１１に対して直接的に設けられていてもよい。

また、本実施形態では、対向壁部３１に形成された４つの貫通孔３１Ａ（図３参照）のうち、最も上側に配される貫通孔３１Ａ（嵌合部）には、図５に示すように、サービスホールカバー１６（対向壁部及び車両用パネルのうちいずれか一方）に形成された突起部１８が対向配置されている。なお、以下の説明では、突起部１８と対向配置される貫通孔３１Ａを他の貫通孔３１Ａと区別するために貫通孔３１Ｂと呼ぶ。突起部１８は、貫通孔３１Ｂに向けて突出する形で設けられており、貫通孔３１Ｂと突起部１８は、車室内側から視た場合において互いに重畳するように配されている。なお、本実施形態では、貫通孔３１Ｂと突起部１８とが車室内外方向（図５の左右方向）に沿って配列されている。側突時においては、図７に示すように、突起部１８が貫通孔３１Ｂに嵌合することで、サービスホールカバー１６に対して、衝撃吸収部材３０が位置決めされる構成となっている。つまり、突起部１８及び貫通孔３１Ｂは、衝撃吸収部材３０の位置決め構造を構成するものとされる。

次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態の衝撃吸収部材３０は、サービスホールカバー１６とサービスホールカバー１６を車室内側から覆うトリムボード１１との間に配される衝撃吸収部材３０であって、サービスホールカバー１６と対向配置される対向壁部３１と、対向壁部３１の周端部から車室内側に延びる外壁部３２と、対向壁部３１から車室内側に延びると共に、外壁部３２側の周端部において外壁部３２と連結される延設壁部３３と、を備え、延設壁部３３は、車室内側の端部から車室外側の端部に向かうにつれて、その板厚が大きくなるものとされ、延設壁部３３には、車室外側に向かって開口する切欠部３６が形成されている。

車両の衝突時においては、延設壁部３３が座屈変形することで、衝撃を吸収することができる。ここで、延設壁部３３の座屈変形が進行すると、折れ曲がった延設壁部３３の各部分同士が干渉し合うことで、その変形が妨げられ、衝撃吸収性能が低下することが懸念される。ところで、延設壁部３３の板厚が車室内側の端部から車室外側の端部に向かうにつれて大きく設定されていると、射出成形によって延設壁部３３を成形した際の型抜きが可能となる。その反面、延設壁部３３の座屈変形が先端側から起こり易くなる結果、延設壁部３３の座屈変形が進行した際には、相対的に板厚が高い部分（車室外側の部分）が変形することになる。この場合、延設壁部３３の座屈変形が進行した際の衝撃吸収性能の低下がより顕著となる。本実施形態のように、延設壁部３３に車室外側に向かって開口する切欠部３６を形成することで、延設壁部３３の車室外側の端部を変形させ易くすることができ、延設壁部３３の座屈変形が進行した際に、衝撃吸収性能が低下する事態を抑制することができる。

また、切欠部３６は、車室外側に向かうにつれて、その開口幅（図５のＢ１参照）が大きくなる形状をなしている。延設壁部３３の板厚が車室内側の端部から車室外側の端部に向かうにつれて大きくなるように設定されている場合においては、上述したように、延設壁部３３の座屈変形が進行するにつれて、延設壁部３３がより変形し難くなる。このため、切欠部３６の開口幅を、車室外側に向かうにつれて大きくなるように設定すれば、車両の衝突の初期段階から終期段階にかけて、延設壁部３３の変形のし易さ（ひいては乗員が受ける荷重）をより均一に近づけることができる。

また、本実施形態では、トリムボード１１の車室外側の面に設けられた取付ボス１７に取り付けられる取付片部４０と、を備え、取付片部４０は、外壁部３２の車室内側における端部に設けられ、トリムボード１１の車室外側の面に当接する基端部４１と、基端部４１に対して車室外側に配されると共に取付ボス１７に締結される先端部４３と、基端部４１と先端部４３とを連結する中間部４２と、を有している。

車両の衝突時には、対向壁部３１が車室外側から押圧されることで外壁部３２が変形する。取付ボス１７に対する締結部である先端部４３に対して基端部４１を車室内側に配することで、外壁部３２が変形した際には、基端部４１に応力が集中する。これにより、外壁部３２は、基端部４１を基準として折れ曲がる。この結果、外壁部３２の変形に伴って、衝撃吸収部材３０の締結箇所（取付ボス１７又は先端部４３）に作用する荷重を低減することができる。これにより、衝撃吸収部材３０の締結箇所が破断する事態を抑制でき、衝突時における衝撃吸収部材の位置決めをより確実に行うことができる。

なお、本実施形態では、外壁部３２が車室外側に向かうにつれて、衝撃吸収部材３０の内側に向かう形で傾斜しており、成形時の型抜きが容易となっている。しかしながら、外壁部３２がこのような傾斜形状をなす場合には、側突時においては、外壁部３２は車室外側の端部が内側に向かうように変形し易い。なお、変形中の外壁部３２を図６において２点鎖線で示し、符号３２Ａを付す。このため、仮に外壁部３２と先端部４３とが直接接続されている構成（その場合の先端部を図６の２点鎖線で示し、符号４３Ｂを付す）の場合には、外壁部３２の変形に伴って、先端部４３Ｂが取付ボス１７から遠ざかる形で変形し、取付ボス１７及び先端部４３に大きい荷重が作用する。本実施形態では、外壁部３２は、基端部４１を基準として折れ曲がることから、このような事態を抑制することができる。

また、基端部４１は、車室外側の面に沿って延びる板状部４４と、板状部４４における車室内側の面に形成された長手状の当てリブ４５と、を備え、当てリブ４５がトリムボード１１の車室外側の面に当接する構成となっている。当てリブ４５は、板状部４４に比べて寸法が小さいことから、寸法誤差を小さくし易い。このため、板状部４４をトリムボード１１の車室外側の面に当てる構成と比べて、当てリブ４５を車室外側の面に対して、より確実に当接させることができる。

また、サービスホールカバー１６には、トリムボード１１に設けられた貫通孔３１Ｂに嵌合可能な突起部１８が貫通孔３１Ｂに向けて突出する形で設けられ、突起部１８及び貫通孔３１Ｂは、車室内側から視た場合において互いに重畳するように配されている。車室内側から視た場合に互いに重畳する突起部１８及び貫通孔３１Ｂを備えることで、車両の衝突時には、貫通孔３１Ｂに突起部１８が嵌合する。これにより、対向壁部３１がその面方向について変位する事態を抑制することができる。この結果、乗員に対して衝撃吸収部材３０の位置がずれる事態を抑制することができる。衝撃吸収部材３０を構成する対向壁部３１に貫通孔３１Ｂを形成する構成とすれば、貫通孔３１Ｂの大きさや形状を変えることで、衝撃吸収性能を適宜設定することができる。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図８によって説明する。本実施形態では、衝撃吸収部材の構成が上記実施形態と相違する。なお、上記実施形態と同一部分には、同一符号を付して重複する説明を省略する。本実施形態の衝撃吸収部材１３０においては、切欠部１３６が、４つのリブ３４の連結部分に形成されている（図５の２点鎖線も参照）。また、対向壁部３１の車室外側の面には、格子状のリブ１３１が形成されている。これにより、リブ１３１に囲まれた部分は、凹部１３１Ｂ（嵌合部）となっている。

凹部１３１Ｂは、車室外側から視た状態において方形状をなしており、対向壁部３１の車室外側の面において行列状をなす形で複数配列されている。複数の凹部１３１Ｂのうち一つの凹部１３１Ｂには、サービスホールカバー１６（図８では図示せず）に設けられた突起部１１８（図８の２点鎖線参照）が対向配置されている。このような構成とすれば、側突時において、突起部１１８の位置が対向する凹部１３１Ｂに対してずれた場合であっても、その凹部１３１Ｂの周囲に配された凹部１３１Ｂのいずれかに突起部１１８を嵌合させることができ、対向壁部３１の位置決めを行うことができる。

本実施形態では、延設壁部３３は、車室内側から視た状態において十字状をなす形で連結された４つのリブ３４によって構成されている。これにより、各リブ３４をより確実に座屈させることができ、衝撃吸収性能をより高くすることができる。そして、切欠部１３６は、４つのリブ３４の連結部分に形成されている。射出成形によって延設壁部を成形する際には、各リブ３４にそれぞれ切欠部が形成されている構成と比べて、切欠部の箇所を減らすことができるので、成形型の形状をより簡易なものにすることができる。

＜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）上記実施形態において、サービスホールカバー１６に貫通孔３１Ｂが形成され、対向壁部３１に突起部１８が設けられていてもよい。
（２）上記実施形態では、衝撃吸収部材と対向する車両用パネルとしてサービスホールカバー１６を例示したが、これに限定されない。例えば、衝撃吸収部材と対向する車両用パネルとしてインナパネル１５を例示することができ、そのインナパネル１５に突起部１８が形成されていてもよい。
（３）上記実施形態において、基端部４１が当てリブ４５を備えていなくてもよい。つまり、板状部４４がトリムボード１１の車室外側の面に当接する構成としてもよい。
（４）上記実施形態では、通常時において、突起部１８が貫通孔３１Ｂに嵌合されておらず、側突時に嵌合される構成を例示したが、通常時に突起部１８が貫通孔３１Ｂに嵌合されていてもよい。しかしながら、通常時に突起部１８が貫通孔３１Ｂに嵌合されていると、車両走行時の振動などによって突起部１８が貫通孔３１Ｂの内面に当接し、異音が生じる事態が懸念される。上記実施形態によれば、通常時において突起部１８が貫通孔３１Ｂに嵌合されていないため、異音が発生する事態を抑制することができる。
（５）上記実施形態１において、突起部１８と対向しない貫通孔３１Ａを備えていなくてもよい。しかしながら、このような貫通孔３１Ａを備えることで、切欠部３６を成形するための成形型をより簡易な構成にすることができる。
（６）上記実施形態においては、取付ボス１７が取付片部４０に対して溶着されている構成を例示したが、これに限定されない。例えば、取付片部４０が取付ボス１７に対してビスなどの締結手段によって締結されていてもよい。取付ボス１７を取付片部４０に対して溶着することで、ビスを用いた構成と比べて、部品点数を低減できるものの、締結の強度が低くなる。上記実施形態では、取付片部４０の締結箇所に作用する荷重を低減することができるから、取付ボス１７を取付片部４０に対して溶着した場合において特に好適である。
（７）切欠部３６の形状及び形成範囲（大きさ）は、上記実施形態で例示したものに限定されず適宜変更可能である。
（８）延設壁部３３の形状は正面視十字状に限定されず適宜変更可能である。

１１…トリムボード（車両用内装材）、１６…サービスホールカバー（車両用パネル）、３０，１３０…衝撃吸収部材、３１…対向壁部、３２…外壁部、３３…延設壁部、３４…リブ、３６，１３６…切欠部

Claims

車両用パネルと前記車両用パネルを車室内側から覆う車両用内装材との間に配される衝撃吸収部材であって、
前記車両用パネルと対向配置される対向壁部と、
前記対向壁部の周端部から車室内側に延びる外壁部と、
前記対向壁部から車室内側に延びると共に、前記外壁部側の周端部において前記外壁部と連結される延設壁部と、を備え、
前記延設壁部は、車室内側の端部から車室外側の端部に向かうにつれて、その板厚が大きくなるものとされ、
前記延設壁部には、車室外側に向かって開口する切欠部が形成されている衝撃吸収部材。
前記切欠部は、車室外側に向かうにつれて、その開口幅が大きくなる形状をなしている請求項１に記載の衝撃吸収部材。
前記延設壁部は、車室内側から視た状態において十字状をなす形で連結された４つのリブによって構成されており、
前記切欠部は、前記４つのリブの連結部分に形成されている請求項１又は請求項２に記載の衝撃吸収部材。